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Variantes del SAR-CoV-2 y vacunas de la covid

18 Febrero 2021
Fuente: 
Elaboración propia a partir de varias fuentes

Actualizada el 3 de marzo de 2021

Los virus de ARN, como los coronavirus, mutan con frecuencia, es la rutina cotidiana de los virus (Nature Microbiol. 2020;5:529-30). Un grupo de virus que comparten un mismo conjunto de mutaciones específicas se denominan variantes. Si se acumulan suficientes mutaciones en un linaje, los virus resultantes pueden desarrollar características biológicas específicas de suficiente entidad como para conferir una capacidad funcional y patogenicidad distintiva. Estos linajes constituyen nuevas cepas

Hasta la fecha se han detectado numerosas variantes del SARS-CoV-2. El linaje B.1, aparecido en China a principios de 2020, está extendido ampliamente por todo el mundo, es el predominante desde entonces y el causante del devenir de la pandemia. Las variantes de mayor interés son las que incluyen mutaciones que afectan al gen que codifica la proteína S, pues esta es la llave de entrada a la célula huésped y la diana de las vacunas desarrolladas. Por tanto, podrían condicionar cambios en la capacidad infectiva del virus y en su sensibilidad a la respuesta inmune inducida por las vacunas.

Las primeras vacunas de la covid empezaron a administrarse en EE. UU. a mediados del mes de diciembre de 2020. Actualmente en la Unión Europea (UE) se han aprobado tres vacunas (dos de ARNm, Comirnaty de Pfizer/BioNTech y la de Moderna, y una de vector viral no replicante, la de AstraZeneca/Oxford), y otras tres serán probablemente evaluadas en los próximos meses (una de vector viral de Johnson&Johnson, otra de ARNm de CureVac, y una tercera de subunidades proteicas, de Novavax). Aunque la experiencia con las vacunas en uso es muy corta, algunos datos preliminares de Comirnaty, hasta ahora la más usada, son muy esperanzadores. 

La aparición de nuevas variantes del SARS-CoV-2 que pudieran condicionar una menor protección de las vacunas en uso es motivo de gran preocupación, y podrían hacer necesarios nuevos esfuerzos científicos, tecnológicos, logísticos y financieros para adaptar las plataformas de produción de vacunas a los nuevos antígenos-diana y hacer llegar vacunas mejoradas a la población.

Por lo pronto la irrupción de la variante B.1.351 en Suráfrica ha obligado a este país a dar un giro completo en su programa de vacunación: el día 1/feb recibió una partida de un millón de dosis de la vacuna de AstraZeneca fabricada por Serum Institute of India (Covishield), y una semana después ha suspendido el uso de esta vacuna (que, para su aprovechamiento, ha cedido a otros países en los que dicha variante no tenga una presencia relevante) (Africa CDC, 10/feb/2021), optando por la vacuna de Johnson&Johnson (CIDRAP, 16/feb/2021).

Definición de variante

En un documento de trabajo de la OMS del 25/feb de 2021 se especifican las definiciones de variant of interest (VOI) y variant of concern (VOC). Esta última es la VOI que, además, implica algún cambio en la transmisibilidad, virulencia o en la efectividad de las vacunas desarrolladas.

Variantes del SARS-CoV-2 con mayor interés (VOC) y su impacto en la efectividad de las vacunas de la covid

El linaje B1 surgió en China al comienzo de la pandemia y se hizo rápidamente el predominante en todo el mundo; incorporaba, entre otras, la mutación D614G relacionada con mayor transmisibilidad. 

Un informe de evaluación de riesgos del ECDC del 15/feb de 2021 centra el interés en tres variantes (VOC: del ingles variant of concern): B.1.1.7 (y la muy reciente subvariante con la mutación E484K), B.1.351 y P.1.

Las tres variantes citadas incluyen, entre otras, la mutación N501Y en el dominio de unión al receptor, relacionada con mayor transmisibilidad. La variante B.1.351 añade las mutaciones en la proteína S E484K asociada a una mayor capacidad de elusión de la respuesta inmune, y K417N relacionada con la transmisibilidad del virus. La variante P.1 es muy parecida a B.1.351, con la mutación K417T en vez de K417N (Coronavirus Variants and Mutations Tracker, The New York Times). Ver la imagen adjunta de I. López Goñi (@microbioblog; MicroBIO, 2/feb de 2021).  

Variante B.1.1.7

Variante B.1.1.7 con la mutación E484K añadida

Variante B.1.351

Variante P.1

  • Denominación: 20J/501Y.V3. También llamada “variante brasileña”.
  • Identificada por primera vez en enero de 2021 en viajeros de Japón procedentes de Brasil. Incorpora, también, múltiples cambios en la proteína S (también la mutación E484K). Presencia confirmada en 21 países (en dos de ellos con transmisión local), cinco de ellos de la UE, aunque se estima que no hay circulación comunitaria en la región europea.
  • En un estudio en Manaos (Brasil) se ha estimado transmisibilidad entre 1,4 y 2,2 veces mayor que las variantes previas. También, un riesgo de mortalidad 1,1-1,8 meyor, aunque esta cifra puede estar sesgada por la saturación del sistema sanitario (CADDE Centre, 25/feb de 2021, London Imperial College 2/mar de 2021, CIDRAP, 03/mar de 2021).
  • No se cuenta con datos sobre la eficacia de las vacunas desarrolladas o en desarrollo frente a esta variante, pero se presume un impacto similar al de la B.1.351. El estudio de Manaos citado antes estima que en un 25-61 % de los casos pueden haber evadido al sistema inmune.

Nota importante: deben tenerse en cuenta diversas limitaciones de los datos que sugieren una reducción de la capacidad de neutralización de las variantes B.1.351 y P.1 por parte de los anticuerpos generados por las vacunas estudiadas. En la mayoría de los casos se trata de pequeños estudios en los que confrontan sueros de personas infectadas o vacunadas con viriones o "pseudovirus" en los que se han inducido cambios antigénicos similares a los de las nuevas variantes. Estos escenarios distan mucho de la realidad, pues, aparte de que se desconoce el correlato serológico de protección, no tienen en cuenta otros efectos de la infección y la vacunación como estimulación del sistema inmunológico a través de múltiples epítopos, y el efecto sobre las células B de memoria y la inmunidad celular (Nature. 2021;590:374-5). Por lo tanto, deben interpretarse con prudencia, ya que no permiten extraer conclusiones definitivas sobre la efectividad vacunal frente a esta variantes virales. Por ejemplo, otro estudio similar encuentra, al contrario de lo señalado por otros, que la revacunación con vacuna de ARNm (o la vacunación de un infectado anterior) produciría una respuesta de anticuerpos de tal magnitud (x1000) que compensaría la supuesta pérdida de capacidad de neutralización de los mismos (medRxiv, 8/feb/2021. DOI:10.1101/2021.02.05.21251182).

Impacto de las variantes del SARS-CoV-2 en la eficacia y efectividad de las vacunas de la covid aprobadas en Europa 

En la imagen adjunta, extraída del ECDC, 15/feb de 2021, se muestran los datos disponibles sobre el impacto de las nuevas variantes del SARS-CoV-2 en la eficacia y efectividad de las vacunas aprobadas en le UE en la actualidad (recoge solo los datos confirmados).

Considerando los datos aportados por los estudios preliminares citados antes se podría resumir de forma provisional en que las vacunas disponibles, o en desarrollo más avanzado, podrían mantener su eficacia/efectividad frente a la variante B.1.1.7 (británica), pero, quizás, no así frente a las variantes B.1.351 (surafricana) y P.1 (brasileña), con la posible excepción, en el caso de la variante surafricana de la vacuna de Johnson&Johnson (ver la nota de advertencia anterior).

Eficacia de las vacunas de la covid frente a las nuevas variantes del SARS-CoV-2
  B.1.1.7 B.1.351* P.1**
Comirnaty ↓↓ -
Moderna ↓↓ -
AstraZeneca ↓↓ -
Johnson&Johnson - 57-85 % -
Novavax -
* Datos pendientes de confirmar. ** Probablemente similar a la variante B.1.351.

Presencia de las variantes de interés en España

En España, según datos del Ministerio de Sanidad a fecha del 8/feb de 2021, se han confirmado 470 casos de covid por la variante B.1.1.7 en 14 comunidades autónomas y se ha comprobado su presencia en aguas residuales. Se presume una incidencia creciente. También dos casos de la variante B.1.351 y uno por la variante P.1. 

Respuestas ante la emergencia de variantes virales

Tras un 2020 devastador, 2021 nacía con la esperanza de la vacunación. Sin embargo, la emergencia de variantes del SARS-CoV-2 compromete el objetivo de acabar con la pandemia. 

El ECDC destaca que los puntos clave de la respuesta en la presente situación son: 1) reforzamiento de las medidas no farmacológicas; 2) aceleración de la vacunación, poniendo el foco en los grupos de mayor vulnerabilidad a la enfermedad grave y determinando las pautas óptimas de dosificación; 3) incrementar la capacidad de detección y vigilancia virológica; 4) control de la movilidad internacional; 5) investigación colaborativa para rellenar las brechas de conocimiento; y 6) el abordaje del fenómeno social de la “fatiga pandémica” (ECDC, 15/feb de 2021).

Por otro lado, un panel de expertos ha concretado que el foco de la respuesta a la emergencia de variantes virales del SARS-CoV-2 debe ponerse en: 1) mayor presión sobre el virus mediante medidas no farmacológicas y vacunación; 2) la vigilancia de la aparición de nuevas variantes; 3) la creación de un banco de sueros de infectados con las variantes detectadas; 4) producir nuevas vacunas adaptadas a los nuevos antígenos; y 5) garantizar el acceso equitativo a las vacunas en todo el mundo (pues mientras un país con recursos se protege con vacunas, queda más expuesto a las variantes surgidas en lugares donde la circulación y replicación del virus es elevada) (Lancet, 11/feb de 2021. DOI: 10.1016/S0140-6736(21)00370-6). 

Las vacunas no lograrán el control de la pandemia si no se logra producirlas, distribuirlas y administrarlas a una amplia mayoría de la población de todo el mundo en un tiempo limitado (ver imagen adjunta, Lancet, 12/feb de 2021. DOI: 10.1016/S0140-6736(21)00306-8). Tanzania ha declarado oficialmente su renuncia a vacunar a su población, lo que añade un nuevo elemento de preocupación (The Conversation, 15/feb de 2021; Lancet. 2021;397(10274):566).

Planes de la EMA ante la emergencia de las nuevas variantes 

Ante la posibilidad de la emergencia de nuevas variantes del SARS-CoV-2 menos sensibles a la protección conferida por las vacunas actualmente en uso o en vías de aprobación, la EMA se prepara para abordar los procesos regulatorios de vacunas mejoradas o de segunda generación.

La EMA ha anunciado que publicará en breve un documento de reflexión que expondrá los datos y estudios necesarios para respaldar las adaptaciones de las vacunas existentes a las mutaciones actuales o futuras del SARS-CoV-2 en la UE (EMA, 10/feb/2021). Las cuestiones que se abordarán en este documento serán, entre otras: requisitos mínimos para demostrar la calidad, seguridad y eficacia, ¿qué estudios-puente serán necesarios para proporcionar una garantía adecuada de la eficacia de una vacuna contra una nueva variante, ya sea como primera vacunación o como refuerzo?

¿Será necesario rediseñar las vacunas de la covid?

Si las variantes con menor sensibilidad a la protección de las vacunas actuales (como podría ocurrir con las variantes surafricana y brasileña) se extienden, probablemente sería necesario readaptar las vacunas disponibles, incluso puede que esto fuera necesario hacerlo con regularidad, como con las vacunas antigripales.

Todos los promotores de las vacunas actuales han anunciado que están ya trabajando en nuevos desarrollos que cubran a posibles nuevas variantes que eluden la respuesta inmune de las vacunas desarrolladas. Las opciones son diversas: 1) sustituir el ARN de las vacunas de ARNm o el ADN de las de vectores virales, que actualmente están construidos a partir de cepas virales originales de Wuhan; 2) añadir nuevos componentes a los actuales; 3) probar dosis de refuerzo con las vacunas actuales; y 4) rediseñar las vacunas buscando una mayor potenciación de la inmunidad celular (Nature. 2021;590:374-5).

Sin embargo, las respuestas a las incertidumbres todavía quedan lejos. ¿Necesitarán nuevos y amplios estudios de campo?, que necesitarían tiempo y movilizar nuevos recursos: probablemente no (ICMRA, 10/feb/2021); ¿cómo responderían las personas ya vacunadas antes con las vacunas actuales? (Nature. 2021;590:15-6). Por el momento todo son preguntas.

Conclusión

A modo de conclusión, siempre provisional: es posible y probable que la capacidad de las vacunas frente a las variantes B.1.351 y P.1 disminuya en cuanto a la inmunidad esterilizante (la determinada por los anticuerpos neutralizantes) que impide la infección, tanto sintomática como asintomática. Sin embargo, la capacidad para contener la progresión de la infección, y por tanto las infecciones graves y las muertes, dependiente de la inmunidad celular, podría verse menos afectada, en cuyo caso las vacunas seguirían siendo útiles.

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Debe advertirse de: a) que la continua aparición de nuevos estudios pueden aportar pruebas que justifiquen cambios en las apreciaciones expresadas aquí; y b) que algunas de las fuentes citadas corresponden a publicaciones no revisadas (medRxiv, bioRxiv, SSRN), por lo que contienen datos y conclusiones que necesitan confirmación.

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Más información:

Otras referencias:

Historial de actualizaciones:

  • 3/mar de 2021: se añaden datos sobre la variante P.1 a partir de un estudio llevado a cabo en Manaos (Brasil), de la transmisibilidad de la variante B.1.1.7 y de la efectividad de la vacuna Novavax frente a la variante surafricana.
  • 28/feb de 2021: se añaden las definiciones de la OMS de VOI y VOC y el enlace correspondiente.
  • 22/feb de 2021: se actualiza el número de países donde se ha confirmado la presencia de las variantes del SARS-CoV-2, según el COVID-19 Weekly Epidemiological Update cerrado con fecha del 16/feb de 2021.