Desarrollo de vacunas a base de nanopartículas para enfermedades infecciosas y no infecciosas

Abstract

La pandemia de COVID-19 puso de manifiesto la urgente necesidad de contar con plataformas vacunales versátiles, capaces de adaptarse de forma rápida y eficiente frente a nuevas amenazas sanitarias globales. Asimismo, la marcada desigualdad en la distribución de las vacunas, con claras ventajas para los países desarrollados y productores, evidenció la importancia estratégica de promover la producción local de vacunas, utilizando materiales de bajo costo y procesos de síntesis sencillos y escalables, que permitan una respuesta equitativa ante futuras emergencias sanitarias. En este trabajo de Tesis Doctoral se abordó la evaluación de dos sistemas de nanopartículas (Np) poliméricas autoensamblantes, con propiedades que les permiten actuar de forma simultánea como vehículos (carriers) y adyuvantes. El objetivo general fue analizar su desempeño en dos modelos vacunales distintos: una formulación intranasal (IN) para COVID-19, como ejemplo de vacuna para una enfermedad infecciosa, y una formulación sistémica para melanoma, representando una enfermedad no infecciosa. Además, en el modelo de melanoma, la formulación fue evaluada tanto con un enfoque preventivo como terapéutico. Los resultados obtenidos demostraron que la denominada nanopartícula positiva (Np(+)) indujo una respuesta inmune robusta en esquemas de inmunización intranasal combinados y en esquemas heterólogos en combinación con una vacuna comercial (Pfizer). Este sistema promovió una respuesta humoral significativa, caracterizada por niveles elevados de inmunoglobulina G (IgG), incluyendo los isotiposIgG2a e IgG2c (dependiendo de la cepa de ratón utilizada), así como una respuesta inmune mucosal evidenciada por la presencia de IgA no sólo en suero, sino también en saliva y lavado broncoalveolar (BAL). Por otro lado, la nanopartícula negativa (Np(-)), mostró una mayor eficacia en el control del crecimiento tumoral en el modelo de melanoma. Este efecto se asoció con una respuesta humoral T helper 1 (Th1), reflejada en los altos niveles de IgG e IgG2c en ratones C57BL/6, junto con la inducción de una respuesta celular marcada, evidenciada por el aumento de linfocitos T CD4⁺ y CD8⁺ productores de IFN-γ, así como por la mayor infiltración de células inmunes en el microambiente tumoral, incluyendo linfocitos T, células natural killer (NK) y macrófagos. En conjunto, estos hallazgos resaltan el potencial de las nanopartículas poliméricas autoensamblantes como componentes de plataformas vacunales a subunidades proteicas, que resultan versátiles, capaces de inducir respuestas inmunes humorales y celulares de manera coordinada y adaptarse a distintos contextos patológicos. Estos resultados abren nuevas perspectivas para el desarrollo de vacunas de próxima generación, tanto en el ámbito de enfermedades infecciosas como en inmunoterapia antitumoral.