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Las cepas de células humanas en el desarrollo de vacunas

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Los animales se han utilizado en la producción industrializada de vacunas humanas desde que se establecieron granjas de vacunas para cosechar el virus de la viruela vacuna de terneros a finales de 1800. a partir de ese momento, y hasta la primera mitad del siglo 20, la mayoría de las vacunas continuarían desarrollándose con el uso de animales, ya sea mediante el cultivo de patógenos en animales vivos o mediante el uso de células animales.

aunque muchas vacunas y productos anti toxínicos se desarrollaron con éxito de esta manera, el uso de animales en el desarrollo de vacunas, especialmente animales vivos, no es ideal., Los animales de investigación son costosos y requieren un seguimiento exhaustivo, tanto para mantener su salud como para garantizar la viabilidad continua de la investigación. Pueden estar portando otras bacterias o virus que podrían contaminar la eventual vacuna, como con las vacunas contra la poliomielitis de mediados del siglo 20 que se hicieron con células de mono y finalmente se encontró que contienen un virus de mono llamado SV40, o virus simio 40. (Afortunadamente, no se encontró que el virus fuera dañino para los seres humanos. Por otra parte, algunos patógenos, como el virus de la varicela, simplemente no crecen bien en las células animales.,

incluso cuando el desarrollo de la vacuna se realiza utilizando productos de origen animal y no Animales vivos, como el cultivo de virus de la vacuna contra la gripe en huevos de gallina, el desarrollo puede verse obstaculizado o incluso detenido si la disponibilidad de los productos de origen animal disminuye. Si una enfermedad afectara a los pollos productores de huevos, por ejemplo, podrían producir muy pocos huevos para ser utilizados en el desarrollo de la vacuna contra la gripe estacional, lo que llevaría a una grave escasez de vacunas. (Es un error común que las vacunas contra la gripe podrían producirse más rápidamente si se cultivan en cultivos celulares en comparación con el uso de huevos de gallina embrionados., De hecho, cultivar los virus de la vacuna en cultivos celulares llevaría aproximadamente la misma cantidad de tiempo. Sin embargo, los cultivos celulares no tienen los mismos problemas de disponibilidad potencial que los huevos de gallina.)

por estas y otras razones, el uso de técnicas de cultivo celular para producir virus vacunales en cepas celulares humanas es un avance significativo en el desarrollo de vacunas.

cómo funcionan los cultivos celulares

los cultivos celulares implican el crecimiento de células en un vaso de cultivo., Un cultivo celular primario consiste en células tomadas directamente de tejido vivo y nunca subcultivadas, y puede contener múltiples tipos de células como fibroblastos, células epiteliales y endoteliales.

una cepa celular es un cultivo celular que contiene solo un tipo de célula en la que las células son normales y tienen una capacidad finita para replicarse. Las cepas celulares se pueden hacer tomando subculturas de un cultivo primario original hasta que solo quede un tipo., Los cultivos primarios se pueden manipular de muchas maneras diferentes para aislar un solo tipo de célula; girar el cultivo en una centrífuga puede separar las células grandes de las pequeñas, por ejemplo. Una línea celular inmortalizada es un cultivo celular de un solo tipo de célula que puede reproducirse indefinidamente. Normalmente, las células están sujetas al límite de Hayflick, una regla llamada así por el biólogo celular Leonard Hayflick, PhD. Hayflick determinó que una población de células humanas normales se reproducirá solo un número finito de veces antes de que dejen de reproducirse., Sin embargo, algunas células en cultivo han sufrido una mutación, o han sido manipuladas en el laboratorio, para que se reproduzcan indefinidamente. Un ejemplo de una línea celular inmortalizada es la llamada línea celular HeLa, iniciada a partir de células de cáncer cervical tomadas en la década de 1950 de una mujer llamada Henrietta Lacks. Las líneas celulares no se utilizan para producir el virus de la vacuna.

Los investigadores pueden cultivar patógenos humanos como virus en cepas celulares para atenuarlos, es decir, debilitarlos., Una forma en que los virus se adaptan para su uso en vacunas es alterarlos para que ya no puedan crecer bien en el cuerpo humano. Esto se puede hacer, por ejemplo, haciendo crecer repetidamente el virus en una cepa celular humana mantenida a una temperatura más baja que la temperatura corporal normal. Con el fin de seguir replicando, el virus se adapta para llegar a ser mejor en el crecimiento a la temperatura más baja, perdiendo así su capacidad original para crecer bien y causar enfermedad a temperaturas corporales normales., Más tarde, cuando se utiliza en una vacuna y se inyecta en un cuerpo humano vivo a temperatura normal, todavía provoca una respuesta inmunitaria, pero no puede replicarse lo suficiente como para causar una enfermedad.

vacunas desarrolladas utilizando cepas de células humanas

la primera vacuna autorizada hecha con el uso de una cepa de células humanas fue la vacuna contra el adenovirus utilizada por los militares a finales de la década de 1960. más tarde, otras vacunas se desarrollaron en cepas de células humanas, sobre todo la vacuna contra la rubéola desarrollada por Stanley Plotkin, MD, en el Instituto Wistar en Filadelfia.,

en 1941, el oftalmólogo Australiano Norman Gregg se dio cuenta por primera vez de que las cataratas congénitas en los bebés eran el resultado de que sus madres estaban infectadas con rubéola durante el embarazo. Junto con las cataratas, finalmente se determinó que el síndrome de rubéola congénita (CRS) también podría causar sordera, enfermedad cardíaca, encefalitis, retraso mental y neumonía, entre muchas otras afecciones., En el apogeo de una epidemia de rubéola que comenzó en Europa y se extendió a los Estados Unidos a mediados de la década de 1960, Plotkin calculó que el 1% de todos los nacimientos en el Hospital General de Filadelfia estaban afectados por el síndrome de rubéola congénita. En algunos casos, las mujeres que se infectaron con rubéola durante el embarazo interrumpieron sus embarazos debido a los graves riesgos de CRS.

Después de uno de estos abortos, el feto fue enviado a Plotkin en el laboratorio que había dedicado a la investigación de la rubéola. Al analizar el riñón del feto, Plotkin encontró y aisló el virus de la rubéola., Por separado, Leonard Hayflick (que también trabajaba en el Instituto Wistar en ese momento) desarrolló una cepa celular llamada WI-38 utilizando células pulmonares de un feto abortado. Hayflick descubrió que muchos virus, incluida la rubéola, crecían bien en el WI-38, y demostró que estaba Libre de contaminantes y era seguro de usar para vacunas humanas.

Plotkin cultivó el virus de la rubéola que había aislado en células WI-38 mantenidas a 86°F (30°C), Por lo que eventualmente creció muy pobremente a temperatura corporal normal. (Eligió el enfoque de baja temperatura siguiendo experiencias previas con poliovirus atenuantes.,) Después de que el virus había crecido a través de las células 25 veces a la temperatura más baja, ya no era capaz de replicarse lo suficiente como para causar enfermedad en una persona viva, pero todavía era capaz de provocar una respuesta inmune protectora. La vacuna contra la rubéola desarrollada con WI-38 todavía se usa en gran parte del mundo hoy en día como parte de la vacuna combinada MMR (sarampión, parotiditis y rubéola).

problemas éticos con cultivos de células humanas

aunque ahora se ha utilizado en los Estados Unidos durante más de 30 años, la vacuna contra la rubéola de Plotkin fue ignorada inicialmente por los Estados Unidos., Food and Drug Administration a favor de las vacunas contra la rubéola desarrolladas utilizando células embrionarias de pato y células renales de perro. A finales de la década de 1960, había preocupación en el país de que una vacuna desarrollada utilizando células humanas pudiera estar contaminada con otros patógenos, aunque esta preocupación no estaba respaldada por evidencia documentada. Esto es interesante a la luz del descubrimiento a principios de la década de que las vacunas contra la poliomielitis desarrolladas utilizando células primarias de riñón de mono estaban contaminadas con virus simios: esta fue una de las razones por las que los investigadores comenzaron a usar la cepa de células humanas normales WI-38 en primer lugar., Según Hayflick, sin embargo, la razón principal para usar WI-38 era el hecho de que podía almacenarse en nitrógeno líquido, reconstituirse y probarse a fondo antes de usarlo para detectar virus contaminantes. (Nunca se ha encontrado ninguno en WI-38.) Las células primarias de riñón de mono no podían ser congeladas y luego reconstituidas para pruebas, ya que esto violaría el concepto de células primarias, originalmente la única clase de células permitidas por la FDA para producir vacunas de virus humanos.,

después de las pruebas, la vacuna de Plotkin se licenció por primera vez en Europa en 1970 y se usó ampliamente allí con un fuerte perfil de seguridad y una alta eficacia. A la luz de esos datos, y de los perfiles de efectos secundarios más grandes con las otras dos vacunas contra la rubéola, se autorizó en los Estados Unidos en 1979 y reemplazó el componente de la vacuna contra la rubéola que se había utilizado previamente para la vacuna combinada MMR (sarampión, paperas, rubéola) de Merck. En 2005 el CDC declaró la rubéola eliminada de los Estados Unidos, aunque la amenaza de casos importados permanece., La Organización Mundial de la Salud declaró a las Américas libres de rubéola en 2015.

Los grupos que se oponen al aborto han planteado preguntas éticas sobre la vacuna contra la rubéola de Plotkin (y otras vacunas desarrolladas con cepas de células humanas similares) a lo largo de los años.

debido a su posición sobre el aborto, algunos miembros de la Iglesia Católica pidieron su orientación moral sobre el uso de vacunas desarrolladas utilizando cepas celulares iniciadas con células fetales humanas. Esto incluye la vacuna contra la rubéola, así como las vacunas contra la varicela y la hepatitis A, y algunas otras vacunas., La posición oficial según el Centro Nacional Católico de bioética es que los individuos deben, cuando sea posible, utilizar vacunas no desarrolladas con el uso de estas cepas de células humanas. Sin embargo, en el caso en que la única vacuna disponible contra una enfermedad en particular se desarrolló utilizando este enfoque, el NCBC señala:

uno es moralmente libre de usar la vacuna independientemente de su asociación histórica con el aborto. La razón es que el riesgo para la Salud Pública, si uno elige no vacunar, supera la preocupación legítima sobre los orígenes de la vacuna., Esto es especialmente importante para los padres, que tienen la obligación moral de proteger la vida y la salud de sus hijos y de quienes los rodean.

El NCBC señala que los católicos deben alentar a las compañías farmacéuticas a desarrollar vacunas futuras sin el uso de estas cepas celulares., Para abordar las preocupaciones sobre las células fetales que permanecen como ingredientes reales de las vacunas, sin embargo, señalan específicamente que las células fetales se utilizaron solo para comenzar las cepas celulares que se utilizaron en la preparación del virus de la vacuna:

Las células descendientes son el medio en el que se preparan estas vacunas. Las líneas celulares bajo consideración se iniciaron utilizando células tomadas de uno o más fetos abortados hace casi 40 años. Desde entonces, las líneas celulares han crecido de forma independiente. Es importante tener en cuenta que las celdas descendientes no son las celdas del Hijo abortado., Ellos mismos nunca formaron parte del cuerpo de la víctima.

En total solo dos fetos, ambos obtenidos de abortos realizados por elección materna, han dado lugar a las cepas de células humanas utilizadas en el desarrollo de vacunas. Ninguno de los dos abortos se realizó con el propósito de desarrollar una vacuna.

vacunas actuales desarrolladas utilizando cepas de células humanas

se han utilizado dos cepas principales de células humanas para desarrollar vacunas actualmente disponibles, en cada caso con las células fetales originales en cuestión obtenidas en la década de 1960., La cepa celular WI-38 fue desarrollada en 1962 en los Estados Unidos, y la cepa celular MRC-5 (también iniciada con células pulmonares fetales) fue desarrollada, usando la tecnología de Hayflick, en 1970 en el Centro de Investigación Médica en el Reino Unido. Cabe señalar que los métodos de Hayflick implicaron el establecimiento de un enorme banco de células WI-38 y MRC-5 que, si bien no son capaces de replicarse infinitamente como líneas celulares inmortales, servirán a las necesidades de producción de vacunas durante varias décadas en el futuro.

las siguientes vacunas se desarrollaron utilizando cepas celulares WI-38 o MRC-5.,

* vacuna no administrada rutinariamente

Los investigadores han estimado que las vacunas hechas en WI-38 y sus derivados han evitado casi 11 millones de muertes y prevenido (o tratado, en el ejemplo de la rabia) 4.5 mil millones de casos de enfermedad.

se desarrollaron varias vacunas actualmente disponibles en los Estados Unidos utilizando cepas de células animales, principalmente células de monos verdes africanos. Estas incluyen vacunas contra la encefalitis japonesa, el rotavirus, la poliomielitis y la viruela. De éstas, solo se administran rutinariamente las vacunas contra el rotavirus y la poliomielitis.,

fuentes y lectura adicional

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Última actualización 10 enero 2018

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