Vacunas en ensalada, cocido...

2002/11/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Bioteknologia

En los países desarrollados, muchas enfermedades infecciosas que antes eran muy graves están controladas por vacunaciones. Pero en muchas partes del mundo no han producido, comprado o distribuido vacunas y cada año miles de niños y adultos mueren por enfermedades que aquí se dan por superadas. La Organización Mundial de la Salud (OMS) alertó hace tiempo de la necesidad de elaborar vacunas baratas, fáciles de usar y eficaces, y algunos investigadores consideran que la solución puede estar en plantas comestibles modificadas genéticamente.

Fruta y verdura fresca en lugar de pinchazos

Las plantas que se quieran desarrollar para sustituir vacunas normales deben proporcionar una protección permanente ante una determinada enfermedad tras comer una cantidad. Es decir, al igual que otras vacunas, deben ser capaces de producir una respuesta inmune. Para ello deben disponer de antígenos que pongan en marcha esta respuesta.

Estos antígenos son, en general, proteínas que contienen los microorganismos o toxinas causantes de la enfermedad. A pesar de que la enfermedad es causada por todo el agente infeccioso, en ocasiones esta parte proteica es suficiente para obtener una respuesta inmune. Por lo tanto, las plantas que contienen estas proteínas serían totalmente seguras, ya que no tienen ningún riesgo de enfermedad.

La mayoría de las vacunas clásicas llevan todo el microorganismo que produce la infección, muerta o debilitada.

La mayoría de las vacunas clásicas llevan el microorganismo que produce la infección, muerta o debilitada. Otros se fabrican con proteína antigénica, más segura y cara. Además, todos deben pasar otros procesos que encarecen la vacuna. Entre ellas se encuentra la purificación, ya que en muchas ocasiones la vacuna se realiza a través de células animales o microorganismos, por lo que hay que asegurarse de que no existe otra contaminación, ya que de lo contrario la vacuna corre el riesgo de contagiar una enfermedad.

Está bastante aceptada, por ejemplo, que el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) llegó al ser humano junto con la vacuna contra el virus polio. La vacuna anti-polio fue desarrollada en el Instituto Wistar de Philadelphia en los años 50, utilizando los cultivos de células renales de los chimpancés. Entre 1957 y 1959, la vacuna anti-polio fue probada en el Congo con un millón de seres humanos, y con ella se extendió el sida. Parece que un mal de los chimpancés pasó a los humanos.

Con las vacunas vegetales se supera todo esto: llevan sólo la parte antigénica, los virus de las plantas no afectan al ser humano, no necesitan tecnología especial para crecer, se pueden producir donde se necesitan, no deben almacenarse en frío, son muy estables, no se necesitan jeringuillas estériles, una misma planta puede contener antígenos para más de una enfermedad, son apropiados para quienes tienen miedo a las punciones... En definitiva, son más baratos y seguros, al menos eso es lo que dicen sus autores.

Sin embargo, lo más interesante es que pueden afectar al sistema inmune de las mucosas. Muchos agentes infecciosos penetran en el cuerpo por boca, nariz u otros orificios. Por tanto, la primera barrera que encuentran es la membrana mucosa que cubre los sistemas respiratorio, reproductivo y digestivo. Cuando el sistema inmune de las mucosas es eficaz, produce anticuerpos fluidificantes que desvirtúan los agentes infecciosos en esas zonas de paso del cuerpo. Además, fomenta la respuesta sistémica para que las células del sistema inmune de circulación puedan hacer frente a células invasoras remotas.

Las vacunas inyectadas evitan la membrana mucosa y no estimulan demasiado el sistema inmune de las mucosas. Pero las vacunas vegetales, al estar en contacto directo con el sistema digestivo, fortalecerían ambos sistemas inmunes, tanto de mucosas como sistémicos. Por tanto, protegerían a muchos microorganismos nocivos, entre ellos los diarreicos. En los países en vías de desarrollo, las enfermedades que provocan diarreas son muy graves, ya que muchas veces no existe la posibilidad de hidratarse adecuadamente y, finalmente, los pacientes mueren por diarrea. Por tanto, la vacuna contra estas enfermedades sería un logro enorme.

En los países en desarrollo, miles de niños y adultos mueren a causa de las bajas del año.

Otras investigaciones, a través de plantas genéticamente modificadas, se orientan hacia una inmunización pasiva. Estos llevan anticuerpos en lugar del antígeno que promueve la respuesta del sistema inmune. Los anticuerpos cumplen la función de destruir el microorganismo agresor, por lo que al ingerir la planta se consigue una protección inmediata de la enfermedad. Sin embargo, esta protección dura poco tiempo.

¿Cómo se hacen?

La primera planta transgénica no se alcanzó hasta 1983. Desde entonces se ha avanzado mucho y ya hay más de 40 alimentos transgénicos dispuestos a probar en humanos. Algunos de estos alimentos son plantas que trabajan como vacunas.

Las plantas en sí mismas no producen proteínas antigénicas utilizadas en las vacunas. Esto se consigue introduciendo el gen que codifica esta proteína en el ADN de la planta, de forma que, junto con todos los demás componentes, produce el antígeno. Eso sí, las plantas no pueden producir cualquier antígeno, es necesario cumplir unos requisitos mínimos. Por un lado, es necesario conocer con precisión cuál es el gen que codifica el antígeno y conseguir que éste sea introducido en el ADN de la planta.

Por otro lado, una vez introducida en el ADN de la planta, se debe indicar correctamente el gen del antígeno. Y si se coge por la boca y pasa por el sistema digestivo, el antígeno debe conservar la capacidad de producir respuesta inmune.

Varios investigadores creen que la vacunación con alimentos sería más fácil y segura.

Para introducir el gen de la proteína antigénica en el ADN de la planta se utilizan principalmente dos técnicas: una es mediante agrobacterias y la otra consiste en bombardear las células vegetales con partículas que llevan el gen. Ambos sistemas no se utilizan exclusivamente para la realización de vacunas, sino para la introducción de cualquier otro gen.

Mediante las agrobacterias se aprovecha el proceso que tiene lugar en la naturaleza. Cuando la agrobacteria contamina una planta, parte de su ADN se introduce en el ADN de las células de la planta. Si dentro de la parte que normalmente introduce se añade el gen del antígeno, el gen pasa junto con el ADN de la bacteria al ADN de la planta. De esta forma, las células vegetales quedan transformadas.

El otro sistema parece ser más agresivo, ya que se utiliza cañón y proyectiles. Además, no es tan preciso como el otro, ya que no es posible prever en qué parte del ADN de la planta se añadirá el gen del antígeno. Las balas son de oro o wolframio y en la superficie llevan el ADN que se quiere introducir en la planta. Las balas son lanzadas con un cañón contra las células y penetran con fuerza en las células vegetales. Posteriormente, el gen del antígeno se introduce en el núcleo y se añade al ADN de la célula vegetal.

Una vez transformadas las células hay que desarrollar toda la planta y ver que el gen se manifiesta correctamente. Para ello se necesitan promotores adecuados. Los promotores también consiguen que el antígeno esté en la parte comestible de la planta.

No todo a favor

Una de las plantas transformadas para trabajar como vacunas es el tomate.

Sin embargo, la introducción de frutas y hortalizas como vacunas supone superar muchos límites y resolver muchas dudas. Por ejemplo, hay que saber cómo se mide la cantidad de antígenos recogidos y en qué medida influye la respuesta del sistema inmune. Por otra parte, no está claro si habrá interacción entre otros componentes de las plantas y el antígeno, o si los cambios sufridos por las plantas durante su almacenamiento afectarán a su eficacia.

Es más, hay que asegurar que se alcanza un nivel adecuado de eficiencia y, en casi todos los casos, se necesitan sustancias auxiliares para aumentar la eficiencia. Tampoco hay que olvidar el problema de la tolerancia: si el cuerpo no reacciona ante las proteínas de las plantas es porque tiene tolerancia desde hace tiempo, por lo que incluso antes o después, ante estas proteínas que ahora se les aplican, el hombre puede convertirse en tolerante.

Sin embargo, la principal duda que se le plantea a muchos es básica y mucho más simple: como se sabe, uno de los problemas más graves de los países en desarrollo es el hambre, ¿cómo dar plátanos o tomates para meter y no para quitar el hambre?

Farmacia en el campo transgénico

La elaboración de plantas que cumplirán con el trabajo de las vacunas no parece fácil, pero ya se han obtenido buenos resultados. Las primeras investigaciones se llevaron a cabo en patas y tabaco, por su fácil crecimiento y por el buen conocimiento de su ADN. Después se ha comido en crudo y se ha probado con plantas que pueden gustar al público, como el plátano y el tomate. Por ejemplo, se ha introducido en el tabaco y en las patas el gen de la cápsida del virus diarreico Norwalk, el gen de una parte antigénica de la toxina de la bacteria Escherichia coli, el gen de la subunidad B de la toxina de la cólera, el gen de una proteína de la hepatitis B...

El plátano es idóneo para llevar antígenos en su interior, porque gusta a los niños y porque crece bien en muchos países en desarrollo. Pero tarda dos años en dar fruta.

En los animales de laboratorio se ha observado que estas vacunas vegetales producen una respuesta inmune persistente, entre otras cosas, contra la rabia y las bacterias Helicobacter pylori que producen úlceras.

En humanos, la primera prueba se realizó en 1997. En el Instituto de Investigación Vegetal de la Universidad de Cornwell se desarrollaron patatas que representaban el gen de la cápsida del virus Norwalk, comidas durante tres semanas por un grupo de 20 voluntarios. El resultado fue muy bueno: 2 meses después, 19 de cada 20 voluntarios tenían un alto grado de anticuerpo en sangre. Además, también encontraron anticuerpos en sus heces, lo que indicaba que en el intestino había muchas células inmunes. Y apenas tuvieron efectos secundarios.

Las últimas noticias provienen de las universidades de Rochester, Cornell y Tulane. Sus científicos han conseguido conjuntamente patatas transgénicas que protegen contra el virus del papiloma humano. Este virus se contagia por vía sexual y se asocia al cáncer de útero. De momento lo han probado en el ratón y, aunque habrá que dar muchos pasos para probarlo en humanos, hay quien ha despertado la esperanza.