Una vacuna contra la caries, elaborada con la misma tecnología que las vacunas de ARNm contra la COVID-19 desarrolladas en Estados Unidos, redujo la progresión de la caries en más del 60% en un ensayo con ratas. Un equipo conjunto de la Universidad Médica de Hebei y la farmacéutica CSPC, de China, fabricó con ARNm la proteína de superficie de la bacteria causante de la caries, la encapsuló en nanopartículas lipídicas y la administró mediante una inyección en el brazo seguida de un spray nasal. Como resultado, los anticuerpos en la saliva se mantuvieron durante más de cuatro meses y se inhibió notablemente la capacidad de la bacteria de adherirse y formar una película. Aunque todavía se trata de un ensayo con ratas, se considera la primera evidencia de que la tecnología de vacunas de ARNm, validada hasta ahora solo frente a virus, también puede aplicarse a bacterias.
¿Por qué la vacuna contra la caries tardó más de 50 años en aparecer?
El principal responsable de la caries es una bacteria llamada Streptococcus mutans (S. mutans). Cuando esta bacteria se adhiere a la superficie del diente, forma una película bacteriana (biofilm) y, al descomponer los azúcares, libera ácidos que disuelven los minerales de la superficie dental, dando inicio a la caries. Hasta ahora se han usado métodos como aplicar fluoruro diamino de plata para inhibir la bacteria o usar flúor para reponer los minerales perdidos, pero todos dependen de la colaboración constante del paciente, como aplicaciones periódicas o el cepillado.
El intento de usar una vacuna para impedir directamente la colonización bacteriana se propuso por primera vez en 1969 y se ha mantenido durante más de medio siglo. Ha habido vacunas candidatas hechas con proteínas o ADN que, en ensayos con animales, redujeron la colonización bacteriana hasta en un 47%, pero ninguna logró generar en la saliva una respuesta de anticuerpos lo bastante fuerte y duradera como para usarse en humanos, por lo que no llegaron a comercializarse.
La tecnología de las vacunas contra la COVID-19, aplicada a la bacteria de la caries
El método que eligió el equipo de investigación es el mismo que el de las vacunas de ARNm contra la COVID-19. Convirtieron en ARNm el plano de la proteína (antígeno PAc) que la bacteria de la caries usa para adherirse a la superficie del diente, y la recubrieron con una membrana lipídica llamada nanopartícula lipídica (LNP) para evitar que se degradara dentro del cuerpo. Cuando este ARNm entra en las células, estas producen por sí mismas el antígeno PAc, y el sistema inmunitario lo reconoce como un invasor y genera anticuerpos.
A esto le añadieron un elemento más: unieron al antígeno PAc un fragmento de anticuerpo humano (fragmento Fc). El fragmento Fc se une a un receptor (FcRn) abundante en la mucosa nasal y tiene la propiedad de atravesar la mucosa, lo que ayuda a que el antígeno de la vacuna llegue mejor a las células inmunitarias de la nariz. Tampoco fijaron un único método de administración: primero aplicaron una inyección en el músculo del brazo para elevar la respuesta inmunitaria de todo el cuerpo y, dos semanas después, usaron un spray nasal para estimular adicionalmente la inmunidad de las mucosas.
Los resultados en ratones y ratas
En los ratones vacunados, la combinación de inyección intramuscular seguida de spray nasal generó la mayor cantidad de anticuerpos en la saliva (inmunoglobulina A secretora, sIgA) y durante más tiempo (más de cuatro meses), en comparación con repetir solo la inyección intramuscular o solo el spray nasal. La vacuna con el fragmento Fc produjo 2,6 veces más de este anticuerpo que la vacuna sin él, y la saliva que contenía este anticuerpo inhibió de forma clara, en placas de laboratorio, la formación del biofilm de la bacteria de la caries.
En un ensayo con ratas infectadas realmente con la bacteria de la caries, el grupo vacunado presentó notablemente menos lesiones de caries en etapa intermedia y una puntuación total de caries significativamente menor que el grupo que solo recibió solución salina. Sin embargo, este ensayo tiene limitaciones: el tamaño de los grupos fue pequeño, de 4 a 5 animales cada uno, y solo se evaluó un único momento, el día 90 tras la vacunación. Al aumentar la dosis del spray nasal, los anticuerpos aumentaron, pero también apareció como efecto secundario una pérdida de peso. El equipo de investigación eligió una dosis sin efectos secundarios para el resto de los experimentos.
El valor de este estudio radica en que, por primera vez en un ensayo con animales, se demostró que la plataforma de vacunas de ARNm y nanopartículas lipídicas, validada hasta ahora solo frente a virus, también puede aplicarse a bacterias. El equipo de investigación planea, como siguiente paso, realizar ensayos con primates, cuyo sistema inmunitario es más parecido al humano, y estudiar el efecto sobre el ecosistema bacteriano de la boca. Todavía quedan varias etapas antes de que esto pueda avanzar a ensayos clínicos en humanos.