¿Por qué una planta chilena puede ser clave para curar el coronavirus? El desconocido aporte del quillay en futura vacuna

Una decena de vacunas contra el nuevo coronavirus SARS-CoV-2 ya han iniciado pruebas en humanos.

Esta semana se supo de una nueva candidata que se sumó a esta carrera: la vacuna que desarrolla la compañía Novavax, una empresa estadounidense-sueca en la que Bill Gates, a través de la Coalición para la Preparación e Innovación ante Epidemias (CEPI) ya ha invertido casi 388 millones de dólares.

En su formulación, esta vacuna lleva una parte de Chile, específicamente de un árbol nativo: el quillay (Quillaja saponaria Molina).

Más allá de sus usos como espanta polillas y en productos cosméticos como shampoo, por años este árbol ha sido objeto de estudio debido a las saponinas, sustancias tipo jabón (hace espuma) que ha sido clave en la industria de las vacunas.

Estas sustancias por años se han utilizado como adyuvantes o potenciadores de vacunas, primero veterinarias y luego, humanas.

Novavax utiliza en su vacuna candidata contra el coronavirus tercera generación de potenciadores de vacunas, llamada Matrix-M, que también contiene saponina extraídas de la corteza del quillay.

En la década de los 90, Ricardo San Martín, entonces profesor de ingeniería de la Universidad Católica pasaba gran parte de su tiempo estudiando la potencialidades del quillay. Eran tiempos en los que colaboraba con el investigador sueco Bror Morein (uno de los fundadores de Novavax) y que ya había patentado las saponinas del quillay como un adyuvante en vacunas en 1984. La tecnología entonces se llamaba ISCOM y consistían en complejos inmunoestimulantes constituidos por lípidos y saponina de quillay.

“Partí trabajando con este grupo escandinavo que venía investigando en vacunas. Hasta entonces, las saponinas se utilizaban como adyuvantes en vacunas pero solo en animales, para prevenir la fiebre aftosa. No estaban autorizadas para utilizarlas en humanos porque producían irritaciones. Eran un poco tóxicas. En 1991, una investigadora Charlotte Kensil, logró separar las tóxicas de las que no lo eran”, recuerda.

San Martín, siguió investigando las bondades de este árbol, trabajo que lo llevó a fundar Natural Response, una empresa dedicada a estudiar, purificar y producir saponinas de quillay para diferentes usos industriales, mineros y farmacéuticos.

Posteriormente, esta empresa se vendió al grupo Desertking, compañía que hoy sigue distribuyendo saponinas de quillay y extracto de otras plantas como yuca y jojoba.

“Lo que hacía Morein era crear como una pelotita con proteína de virus y colesterol. Era como un presentador de vacuna, pero como tenía saponina de quillay, aumentaba la respuesta interna, la amplificaba”, indica.

Hace siete años que San Martín ya no vive en Chile. Ahora es profesor de la Universidad de California en Berkeley y desde allá recuerda esos años de investigación. “Hasta el 2005 estuve súper activo en la investigación, expandiendo el uso de saponinas en la minería, en pestes agrícolas. Todo era conocimiento que íbamos desarrollando. Se generó una industria en torno al quillay. Utilizábamos el raleo de los árboles. Eso fue el origen de todo”, señala.

En la década del 2000, el virólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, Luis Fidel Avendaño, buscaba una vacuna que protegiera a los niños del Virus Respiratorio Sincicial (VRS). Para ello, utilizaba una proteína del virus (grlicoproeteína F) y un adyuvante.

En ese contexto, conoció a Morein quién estuvo de visita en Chile en más de una oportunidad y que también fue parte del proyecto Fondef con el que buscaban desarrollar la vacuna contra el virus sincicial.

“Ese proyecto duró poco más de dos años, de 2006 a 2008. Se trata de tomar una proteína de la superficie del virus. Lo que están haciendo ahora es tomar una proteína de la superficie de este virus SARS con un adyuvante. Así se estimula la respuesta inmune. Usamos la misma lógica cuando buscábamos una vacuna contra el VRS”, detalla el pediatra y virólogo.

Los ISCOM eran una de las tantas sustancias que se usan como estimuladores de inmunidad. “Morein nos convenció de que hiciéramos los estudios en conjunto. Lo que hicimos fue tomar la proteína F del VRS y la juntamos con un ISCOM y lo propusimos como candidato de vacuna. Alcanzamos a hacer pruebas de laboratorio en un cultivo de células. En Estados Unidos la probaron también en modelo animal con un tipo especial de ratones. Los resultados fueron favorables, pero no pudimos seguir. En Chile no hay laboratorios con la bioseguridad necesaria para continuar con ese trabajo, menos para hacer las pruebas en seres humanos. Habríamos tenido que construir casi un laboratorio nuevo”, comenta Avendaño.

Respecto de la vacuna que desarrolla Novavax, el virólogo chileno tiene esperanzas. “Es una vacuna con tecnología más clásica y segura. Otras vacunas que se están desarrollando para el nuevo coronavirus están probando con ARN mensajero y a la fecha no existe ninguna vacuna en el mercado de este tipo, ni siquiera para otros virus. Una vacuna basada en proteína, tiene más historial de garantía”, señala.

Existen varias formas de hacer una vacuna. Una de ellas, implica en términos sencillos, tomar un parte del virus o una proteína del virus y presentarla al sistema inmune para que éste la reconozca y genere inmunidad . Este tipo de vacunas, requiere de una un adyuvante o potenciador.

María Carmen Molina, profesora asociada del Programa de Inmunología del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM) de la Facultad de Medicina de la U. de Chile, explica que los adyuvantes se utilizan pata estimular la respuesta inmune innata del organismo, que es la primera parte de la respuesta inmune. Si esta es buena, la respuesta inmune adaptativa, que es la que genera memoria frente al patógeno, también es positiva.

“Hay muchos adyuvantes para este tipo de proteínas. Uno que se utiliza frecuentemente en vacunas para humanos es el hidróxido de aluminio otras vacunas que utilizan proteínas. Sin adyuvantes, estas vacunas que utilizan proteína generan tolerancia, pero no inmunidad”, dice Molina.

La candidata de Novavax es una vacuna de proteína recombinante que se obtuvo a partir de tecnología de nanopartículas y que consiste en producir proteínas recombinantes que se ensamblan en nanopartículas. Estas nanopartículas se ensamblan en el adyuvante Matrix-M.

El adyuvante Matrix-M ™, tal como explica la página web de esta compañía biotecnología, se basa en saponinas y fue patentado por esta misma empresa. Hasta ahora, ha demostrado tener un “efecto potente y bien tolerado".

El Matrix-M es una mezcla de saponinas de origen vegetal, colesterol y fosfolípidos y no solo es bien tolerado y generador de una potente respuesta inmune, además, esta respuesta es duradera en el tiempo. De esta forma, la vacuna no solo sería efectiva, sino que además se necesitarían menos dosis pata generar la inmunidad.

El adyuvante de esta compañía está conformado por dos partículas de 40 nm de tamaño individualmente formadas, cada una con una fracción de saponina diferente y bien caracterizada llamadas Fracción-A y Fracción-C y las dos contienen saponina purificada del árbol Quillaja saponaria Molina (quillay chileno) más colesterol y fosfolípidos.

La compañía fundada en 1997, con sede en Maryland, anunció esta semana que estudiará en Australia a 130 personas sanas entre los 18 y los 60 años para evaluar seguridad y la respuesta inmune que generan. Los primeros resultados estarán listos en julio y la segunda fase, que medirá el nivel de protección de la vacuna frente al virus, se ampliará también a personas que viven en Estados Unidos.

Según el laboratorio, están en condiciones de producir hasta 100 millones de dosis este año, y potencialmente más de mil millones en 2021.

La vacuna de Novavax, bautizada como NVX-CoV2373, posee unas proteína que son muy parecidas a las que el virus tiene en su superficie y esa sería la razón por la que desencadenaría una respuesta inmune en las personas inyectadas.

Hasta ahora, la compañía, no tiene productos en el mercado pero está desarrollando vacunas, además del coronavirus, contra la influenza y el virus ébola.

A juicio de San Martín, el árbol del quillay todavía tiene sorpresas para la ciencia. “Yo creo que todavía hay más que estudiar, quedan desafíos, el crecimiento de las plantaciones, la variabilidad genética de los árboles, hacer más estudios con saponinas. Hay otros usos que explorar”, dice convencido.