Los científicos solo se dieron cuenta del SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus que causa Covid-19, a fines del año pasado. Mientras tanto, la mayoría de nuestros sistemas inmunes aún no han oído hablar de él. Por ahora, los millones de personas que han sido infectadas con el nuevo coronavirus tienen que depender de sus cuerpos, en lugar de una vacuna o medicamento dirigido, para combatir el virus.

La buena noticia: Evolution diseñó el sistema inmunitario para hacer precisamente eso. La mala noticia: su respuesta no siempre es predecible. El sistema inmune es complejo en sí mismo y varía enormemente de persona a persona. Esto hace que sea difícil saber cómo y cuándo intervenir cuando está abrumado.

Los científicos tienen los fundamentos básicos del sistema inmune. Con cualquier nueva infección viral, el cuerpo primero despliega células T, llamadas CD4 y CD8, que encuentran y matan las células infectadas. Después de aproximadamente una semana, el sistema inmunitario adaptativo se activa, utilizando células B para producir anticuerpos que pueden marcar las células enfermas para su aniquilación aún más rápido. Esos anticuerpos se quedan después de que termina una infección en caso de una futura invasión.

Ese marco general puede ayudarnos a comprender una característica común de Covid-19. Muchas personas con Covid-19 se enfermaron en dos oleadas: primero, se sintieron cansadas y fatigadas, pero luego parecen recuperarse. "Básicamente, sus células T se activan para que las personas comiencen a sentirse mejor", dice Juanita Mora, una inmunóloga que practica en Chicago y una vocera médica voluntaria de la American Lung Association.

Esa breve recuperación puede proporcionar una falsa sensación de seguridad. Las células T pueden mantener a raya al virus por un tiempo, pero si la infección persiste, el cuerpo necesitará producir más, incluso si los anticuerpos específicos están listos para la acción. Cuando esto suceda, el sistema inmunitario desatará su versión de un golpe de cuerpo: una tormenta de citoquinas, llamada así por las señales químicas que provocan una fiebre para matar el virus. Pero todo ese calor e inflamación también pueden ser difíciles para los órganos vitales, lo que puede conducir a reacciones especialmente graves en personas con afecciones de salud subyacentes.

Por lo que sabemos sobre esta respuesta inmune, hay muchas cosas que aún no sabemos. No sabemos qué tan bien las células T pueden hacer su trabajo (la edad las hace más descuidadas) o cuándo se agotarán durante una infección. Tampoco sabemos cuándo exactamente las células B prepararán los anticuerpos específicos contra el SARS-CoV-2, qué nivel de anticuerpos podría provocar una reacción inmune grave y cuánto tiempo permanecerán de una manera significativa para combatir el futuro infecciones

Conocer esos detalles será fundamental para diseñar las herramientas adecuadas que nos ayuden a controlar la propagación y el número de muertes de Covid-19: pruebas, tratamientos y vacunas. A continuación, nos adentramos en la ciencia del sistema inmune que guía su diseño hasta ahora, y qué otros conocimientos se necesitan para perfeccionar cada parte del arsenal anti-coronavirus.

Pruebas

Una de las primeras formas en que los científicos pueden comenzar a comprender la respuesta inmune al SARS-CoV-2 es a través de pruebas serológicas , análisis de sangre que buscan los anticuerpos reveladores producidos por las células B.

Las pruebas funcionan así: una muestra de sangre diluida pasa sobre una superficie salpicada de moléculas que imitan los antígenos, las partes del virus que nuestro sistema inmunológico puede identificar. Si hay anticuerpos en la sangre, se unirán a los antígenos y harán que la prueba revele un color.

Diseñar una prueba como esta implica un equilibrio entre la sensibilidad (la capacidad de detectar cualquier anticuerpo) y la especificidad, la capacidad de detectar anticuerpos contra este virus solo. Una de las primeras pruebas de fabricación china distribuidas en los EE. UU., Por ejemplo, tenía un 87,3% de sensibilidad y un 100% de especificidad, lo que significa que no mostraría ningún falso positivo, pero perdería el 12,7% de los casos. La primera prueba que recibió la autorización oficial de la FDA , producida por Cellex, tiene una sensibilidad del 93.8% y una especificidad del 95.6%.

Independientemente de la precisión, estas pruebas no son ideales para diagnosticar infecciones actuales; Puede pasar al menos una semana después de que surjan los síntomas para que los anticuerpos se vuelvan detectables. Pero pueden identificar infecciones pasadas, que serán clave para saber cuándo podemos relajar las restricciones sociales.

"Las encuestas serológicas serán muy importantes para comprender el grado de inmunidad de la población y el grado en que la inmunidad disminuye con el tiempo", dijo Yonathan Grad, inmunólogo de la Escuela de Salud Pública TH Chan de Harvard. "Y lo que sucederá con la incidencia en los próximos años". Los CDC y otros están comenzando tales encuestas.

Pero aún no está claro cuánto tiempo durará la inmunidad al SARS-CoV-2, o si será la misma para todos. Los estudios de los coronavirus detrás del SARS y el MERS mostraron que los anticuerpos permanecieron en la sangre durante un par de años, aunque su poder para neutralizar los patógenos se deterioró con el tiempo.

Los datos de China sobre el SARS-CoV-2 ya han mostrado una amplia gama de respuestas de anticuerpos. En un grupo de 175 pacientes, el 70% produjo una alta concentración (conocida como título) de anticuerpos. El resto logró combatir la infección con un título mínimo, lo que sugiere que vencieron al virus con su respuesta de células T u otras partes del sistema inmune. Lo cual está bien, pero esas personas pueden no tener inmunidad duradera.

Debido a que la concentración de anticuerpos detectables por una prueba puede no ser la misma que puede conferir inmunidad duradera, los llamados " pasaportes de inmunidad " podrían ser difíciles de implementar. E incluso si diseñáramos una prueba que reflejara la inmunidad verdadera, sus resultados podrían no ser lo suficientemente precisos, gracias a una serie de estadísticas epidemiológicas.

Zachary Binney, epidemiólogo de la Universidad de Emory, lo explicó de esta manera : imagine un grupo de 100 personas, 10 de las cuales están infectadas. Tiene una prueba que, similar a la mayoría de las pruebas de serología que se comercializan hoy, es 90% efectiva para identificar correctamente los casos positivos y negativos. Eso significa que obtendrá: 9 positivos correctos y 81 negativos correctos, más 9 falsos positivos y 1 falso negativo. Del total de sus 18 positivos, solo 9 tienen el virus (y le has dado el visto bueno a una persona que está realmente infectada). Por lo tanto, un resultado positivo solo es preciso la mitad del tiempo. Pero intente las matemáticas nuevamente cuando 40 personas están infectadas, y la precisión salta al 89%.

Tratos

Los anticuerpos también se pueden usar para desarrollar tratamientos para quienes se enferman. El mes pasado, un hospital en Houston se convirtió en el primero en los Estados Unidos en tratar a un paciente gravemente enfermo de Covid-19 con terapia de plasma , que suministra plasma lleno de anticuerpos de pacientes recuperados a aquellos que todavía están enfermos. Los ensayos ahora están ganando fuerza en un puñado de otros hospitales en los Estados Unidos. Hasta la semana pasada, el Hospital Mount Sinai de Nueva York había aceptado 125 donaciones de plasma y había administrado 37 transfusiones a pacientes críticos.

Todavía es demasiado pronto para decir con certeza cuán efectivos han sido esos tratamientos, dice Michael Joyner, un fisiólogo de la Clínica Mayo que lidera el esfuerzo. Pero un beneficio clave de la terapia con plasma es que no necesita conocer detalles sobre la respuesta inmune del cuerpo para que funcione: solo confía en que el cuerpo hará su trabajo, solo para otra persona.

Pero las donaciones de plasma son difíciles de obtener en el volumen necesario en este momento. Por lo tanto, varias compañías farmacéuticas están trabajando para desarrollar medicamentos que puedan replicar ciertos anticuerpos a gran escala y empaquetarlos en inyecciones.

El primer paso en ese proceso es estudiar los anticuerpos en plasma donados de pacientes recuperados. Algunos anticuerpos, conocidos como anticuerpos de unión, se adhieren al virus solo para indicar su destrucción. Otros, conocidos como anticuerpos neutralizantes, se adhieren de una manera que impide físicamente que el virus ingrese a las células humanas y se replique.

Los fabricantes de medicamentos generalmente quieren concentrarse en neutralizar los anticuerpos. Según su ajuste a la estructura proteica única del virus, algunos anticuerpos neutralizantes desempeñarán mejor su función que otros. Algunas compañías están optando por perfeccionar un anticuerpo neutralizante específico que creen que funciona mejor; otros están mezclando un cóctel, lo que también puede ayudar a evitar que el tratamiento se vuelva obsoleto si el virus muta.

Tampoco sabemos qué combinación y concentración de anticuerpos podría desencadenar la tormenta de citoquinas y la inflamación masiva que los pacientes desean evitar. Ese tipo de reacción se documentó el año pasado en un estudio de monos de laboratorio que recibieron fármacos de anticuerpos después de ser infectados con el SARS anterior. Muchas de las compañías farmacéuticas que desarrollan tratamientos con anticuerpos apuntan a comenzar los ensayos durante las próximas semanas, con la esperanza de que para el otoño pueda estar disponible una opción segura y efectiva.

Vacunas

Idealmente, eventualmente podremos prevenir las infecciones por Covid-19 con la ayuda de una vacuna. Las vacunas inducen preventivamente al cuerpo a crear anticuerpos específicos contra los patógenos. Cuando se produce una infección, la vacuna ya habrá eliminado el retraso entre la respuesta innata del sistema inmune y la adaptativa, que se dirige a una infección y solo una infección.

A partir del 8 de abril, hay más de 100 vacunas Covid-19 en desarrollo, que utilizan una variedad de tácticas para impulsar la acción del sistema inmune. Las vacunas muestran al sistema inmune una imagen biológica del patógeno: algunos usan proteínas y péptidos, otros usan trozos de material genético encapsulado en otros virus, y otros usan trozos debilitados o inmóviles del virus patógeno en sí.

La mayoría de estos objetivos están inspirados en vacunas contra patógenos similares que han funcionado de manera segura en el pasado, o al menos han sido muy investigados. Los candidatos a vacunas que usan virus benignos para transportar trozos de la proteína espiga del SARS-CoV-2 al cuerpo fueron movilizados cuando los científicos desarrollaron una vacuna contra el Ébola y el MERS. Las empresas farmacéuticas que las abandonaron cuando la crisis ya no era inminente están resucitando las nanopartículas que se fabricaron para entregar antígenos hechos en el laboratorio para atacar las proteínas de pico para el SARS.

En teoría, ambas estrategias deberían incitar a las células B a producir anticuerpos contra el SARS-CoV-2 y mantenerlas en el cuerpo el tiempo suficiente para evitar que las infecciones nos enfermen.

Pero, en última instancia, los científicos no conocen los detalles de cómo las células B aumentan la inmunidad al nuevo virus. Algunos de los candidatos a la vacuna contra el SARS-CoV-2 han comenzado los ensayos de fase I, que buscan cualquier efecto secundario peligroso, pero otros aún están en proceso o pasando por pruebas de seguridad animal.

La carrera resultante probablemente no tendrá un solo ganador, sino un puñado. "Es posible que de los 50 u 80 candidatos, haya tres o cuatro que puedan ser efectivos", dice Mark Poznansky, inmunólogo y director del centro de vacunas e inmunoterapia del Hospital Mass General. Este es el mejor de los casos: más tipos de vacunas significan que más personas pueden recibirlas de manera segura.

Pero las pruebas, los tratamientos y el desarrollo de vacunas deberán estar al tanto de las actualizaciones continuas en nuestra comprensión del virus.

"Estamos tras un objetivo en movimiento", dijo Poznansky. “Fundamentalmente, los virus han estado infectando a los humanos durante millones de años, por lo que es poco probable que esto represente un nuevo tipo de batalla. Pero debido a la falta de inmunidad en la mayoría de la población humana, es como un vasto y horrendo experimento en nuestro sistema inmunológico ".

Fuente:  Quartz