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SALUD

Con el dengue en la mira

Entre las nuevas armas de combate contra la enfermedad se encuentra un biosensor que suministra un diagnóstico de la infección por virus en 20 minutos

Ilustraciones: Mauricio PierroVacunas, insectos genéticamente modificados y trampas para mosquitos que funcionan como colectoras de datos, además de un test rápido de diagnóstico, son las estrategias que se están empleando o se encuentran en estudio en el combate contra el dengue en Brasil y en todo el mundo. Según informa el Centro de Control y Prevención de Enfermedades de Estados Unidos (CDC, según su sigla en inglés), actualmente hay alrededor de 2.500 millones de personas, el 40% de la población mundial, que habitan en áreas donde existe riesgo de transmisión del dengue. Los cálculos indican que la enfermedad afecta a entre 50 y 100 millones de individuos todos los años, cifras que incluyen 500 mil casos de dengue hemorrágico y 22 mil muertes, principalmente de niños.

Se ha señalado a Brasil como uno de los 30 países más endémicos, entre más de 100 que reportan casos de contagio. Hasta el mes de abril de este año, según datos del Ministerio de Salud, se registraron 215 mil casos, lo cual significa una disminución del 70% en relación con los cuatro primeros meses del año pasado. “Al igual que las enfermedades transmitidas por vectores, la incidencia del dengue se encuentra localizada por zonas, registrándose aumento en algunas y disminución en otras. Todo depende del sitio donde se enfoque”, dice el infectólogo Marcelo Burattini, docente de informática médica de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo y de infectología en la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp). Los vectores son los mosquitos del género Aedes. En América, la especie Aedes aegypti es la causante de la transmisión del dengue. Las cuatro cepas en circulación del virus (1, 2, 3 y 4) transmitidas por los mosquitos, sufren constantes mutaciones en todo el mundo.

Como los síntomas de la infección por el virus son muy similares a los de otras enfermedades, la detección precoz es lo que marca la diferencia para el paciente. Pensando en ello, investigadores del Instituto de Física de São Carlos, en la Universidad de São Paulo (USP), coordinados por el profesor Francisco Eduardo Gontijo Guimarães, elaboraron un test diagnóstico que demora solamente 20 minutos para dar el resultado y al que es posible acceder en tiempo real desde el celular o la notebook. Para intentar reducir el costo final del producto y poder competir con el test importado, que se utiliza tan sólo en los casos que requieren confirmación, tales como el dengue agudo o con complicaciones, y también para realizar el control epidemiológico, recurrieron a la interacción antígeno-anticuerpo para detectar el virus. El virus del dengue libera en el torrente sanguíneo una proteína estructural, denominada NS1, durante los primeros días de la infección. En tanto, el cuerpo humano produce anticuerpos específicos que combaten al NS1 luego del quinto día de la infección. “Lo novedoso del proyecto fue la producción de estos anticuerpos a gran escala en huevos de gallina”, dice Guimarães. Luego se dispone a esos anticuerpos sobre una membrana metálica (biosensor) que, en contacto con la sangre infectada, reacciona con la proteína NS1, produciendo una señal eléctrica. “A pesar de que el cuerpo dispone de millones de proteínas, sólo la que genera el virus del dengue se une al anticuerpo”.

058-063_Dengue_220-01Ilustraciones: Mauricio PierroHoy día, el examen más utilizado en los hospitales para la detección de la enfermedad sólo puede realizarse a partir del sexto día, por lo que suele confundírsela con otras infecciones y no siempre se brinda un tratamiento adecuado. “El test convencional no puede realizarse en los primeros días porque sólo mide la concentración de anticuerpos, presentes recién a partir del sexto día”, resalta. En tanto, el biosensor empleado ahora analiza una pequeña concentración de la proteína NS1, que el virus produce ni bien ingresa en el torrente sanguíneo del individuo infectado. En septiembre del año pasado, la USP depositó la patente de la innovación.

El proyecto fue desarrollado en la esfera del Instituto Nacional de Electrónica Orgánica, uno de los Institutos nacionales de Ciencia y Tecnología (INCTs) con sede en el Instituto de Física de São Carlos de la USP, con financiación de la FAPESP y del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq). “Nosotros ya estábamos trabajando con biosensores, y hace tres años surgió la idea de desarrollar un dispositivo portátil y de bajo costo para la detección del dengue”, dice Guimarães. La idea es que cada centro de salud, incluso en lugares remotos, pueda realizar el test sin que sea necesario enviar la sangre hacia los hospitales centrales. El proyecto se encuentra en su etapa final de ejecución.

Otra línea de investigación estudia una táctica innovadora, cuyo objetivo consiste en bloquear al virus del dengue en el Aedes aegypti utilizando una bacteria, la Wolbachia. Esta bacteria simbiótica, se encuentra presente en las células de alrededor de un 70% de todas las especies de insectos, tales como las moscas de la fruta, los zancudos y las mariposas. El proyecto, que comenzó en 2006, bajo la dirección del profesor Scott O’Neill, de la Universidad Monash en Melbourne, Australia, involucra también a científicos de otros seis países, entre los cuales figura Brasil. Los estudios locales se llevan a cabo en la Fundación Oswaldo Cruz (Fiocruz), de Río de Janeiro, bajo la coordinación de Luciano Moreira y con la participación de 15 investigadores.

Ilustraciones: Mauricio PierroLa bacteria se extrae de las moscas de la fruta y se introduce en huevos de Aedes. Luego de criar colonias de mosquitos en laboratorio, se las libera en la naturaleza. Además de bloquear la transmisión del virus del dengue por el mosquito, la bacteria incide en su reproducción. Un estudio publicado el 25 de agosto de 2011 en la revista Nature divulgó los resultados de un test experimental realizado en campo, en dos lugares de la ciudad de Cairns, estado de  Queensland, Australia, durante 10 semanas. Se liberaron 300 mil Aedes adultos portadores de la Wolbachia y, al cabo de cinco semanas, en una de las localidades, el 100% de los mosquitos silvestres tenían la bacteria y en la otra, el 90%; por lo tanto, eran incapaces de transmitir el virus. Se están llevando a cabo test de campo en Vietnam y en Indonesia, y se estima que también este año comenzarán a realizarse en Brasil, una vez aprobadas las instancias regulatorias.

En la misma línea, pero utilizando otro abordaje, se ubican los mosquitos genéticamente modificados que creó en 2002 la empresa británica Oxford Insect Tecnologies (Oxitec), que fueron liberados en abril de este año por la Comisión Técnica Nacional de Bioseguridad (CTNBio) para su uso comercial. Sin embargo, su producción aún depende del registro comercial en el Ministerio de Salud, que se basa en el análisis técnico de la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa). Los mosquitos portan un gen letal para su prole, que muere antes de alcanzar su fase adulta. El método consiste en la liberación de una gran cantidad de machos genéticamente modificados en las áreas donde se registra infección. Los machos no pican y, por lo tanto, no transmiten el dengue. Al copular con las hembras silvestres, se generan descendientes que mueren en las primeras fases del desarrollo (lea más sobre el tema en Pesquisa FAPESP, edición nº 180). Los colaboradores de Oxitec en Brasil han sido el Instituto de Ciencias Biomédicas de la USP, que se ocupó de los test con linajes transgénicos en laboratorio, y la organización social Moscamed, que controla los test en campo y posee una biofábrica para la producción de mosquitos en Juazeiro, estado de Bahía. “Desde 2002, realizamos pruebas y ensayos con esos linajes, incluso en Brasil”, dice Glen Slade, director global de desarrollo de negocios de Oxitec.

Los municipios serán los principales clientes que adquirirán los mosquitos transgénicos. “Aún no contamos con información concreta sobre costos, pero hemos realizado estudios para áreas con 50 mil habitantes”, relata Slade. El primer año, al que se considera de liberación intensiva para lograr una reducción en el número de Aedes adultos silvestres, costaría entre 2 y 5 millones de reales. El segundo año, denominado de mantenimiento, costaría alrededor de 1 millón de reales. “Incluso existe la opción de realizar convenios con los municipios para la capacitación de personas en el programa de mantenimiento, lo cual reduciría los costos de la iniciativa”, dice. Durante un lapso que varía entre cuatro y seis meses de fase intensiva, se necesita liberar entre 100 y 200 mosquitos semanales por persona. Oxitec está comenzando con la cría de los primeros mosquitos en jaulas, en una fábrica instalada en Campinas, que cuenta con capacidad para la producción de 2 millones de mosquitos transgénicos por semana. Se trata de una pequeña producción, que sirve para tratar un área con 10 mil habitantes. La intención radica es instalar otras fábricas más cerca de los futuros proyectos.

Las vacunas constituyen otro de los frentes prometedores en que se trabaja para combatir la enfermedad, pero todavía no existe ninguna en el mercado. La más avanzada entre todas las que se encuentran en etapa de desarrollo es la del laboratorio Sanofi Pasteur, que se encuentra en la fase 3 de desarrollo clínico, con ensayos a gran escala para evaluar su eficacia. Los resultados preliminares que divulgó el laboratorio en abril de este año constataron un 56% de reducción en los casos de dengue en un estudio realizado entre 2011 y 2013 con más de 10 mil voluntarios en Asia. Participaron niños con edades comprendidas entre 2 y 14 años en áreas endémicas del dengue de Indonesia, Malasia, Filipinas, Tailandia y Vietnam. Los implicados recibieron tres dosis de la vacuna o un placebo, con intervalos de seis meses entre cada aplicación. “Se seleccionaron niños porque son ellos quienes padecen los casos más graves de la enfermedad”, comenta la doctora Sheila Homsani, gerente del departamento médico de Sanofi Pasteur.

Ilustraciones: Mauricio PierroTodavía no se han concluido los estudios que demuestren si la inmunización resulta eficaz contra los cuatro serotipos del virus. “Los resultados provisorios de Asia se complementarán durante el segundo semestre de este año con los datos de un segundo estudio que se está efectuando en América Latina y que consta de más de 20 mil voluntarios, con edades comprendidas entre los 9 y 16 años, en Brasil, Colombia, Honduras, México y Puerto Rico”, dice la médica. El análisis de eficacia se realizará para cada serotipo. Al respecto de las críticas suscitadas entre infectólogos e inmunólogos por el estudio realizado en Tailandia en 2012, donde se dijo que la vacuna no protegía contra el serotipo 2, Homsani dice que se trataba de una fase precoz de desarrollo. “Tan sólo se evaluaron 4 mil personas y en una sola región”, dice. “El estudio divulgado recientemente se realizó en distintos ambientes epidemiológicos de Asia, así como en América Latina”.

Los informes que refieren un 56% de eficacia de la vacuna también fueron puestos en duda por algunos expertos. La hipótesis planteada por los críticos expresa que, si no existe una protección total contra todas las cepas y un individuo se reinfecta, se elevaría el riesgo de contraer dengue hemorrágico. “Se trata de un riesgo teórico y no ha sido registrado en los ensayos efectuados hasta ahora”, dice Homsani. “Contamos con pacientes vacunados desde el inicio del estudio y el buen perfil de seguridad de la vacuna se mantuvo acorde con los estudios previos”.

La vacuna se elabora con el virus atenuado y recombinante. “Parte del paquete de los cuatro serotipos del virus del dengue se atenúa por dentro y se completa con el virus de la vacuna de la fiebre amarilla, que es estable en términos de eficiencia y seguridad”, explica la médica. Las investigaciones que condujeron a la vacuna comenzaron hace 20 años. Se estima que para finales de 2015 estará disponible en Brasil.

Aparte de Sanofi, otros grupos de investigación brasileños, tales como el  del Instituto Butantan, en São Paulo, y el del Instituto de Tecnología en Inmunobiológicos de la Fundación Oswaldo Cruz (Bio-Manguinhos/ Fiocruz), de Río de Janeiro, están trabajando en el desarrollo de vacunas tetravalentes para el dengue. La del Butantan, cuyas investigaciones comenzaron en 2005, cuenta entre sus colaboradores con los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) de Estados Unidos. La tecnología que se emplea es la del virus vivo atenuado por medio de una modificación genética de los virus silvestres. El agente infeccioso mantiene su capacidad para estimular la producción de una respuesta defensiva en el organismo, pero no para ocasionar la enfermedad. En Estados Unidos se llevaron a cabo diversos estudios de la fase 1 en seres humanos, para la selección de los cuatro virus atenuados que componen la vacuna y probar la seguridad y la respuesta inmunitaria generada por la combinación de los cuatro virus. La fase 2 del estudio, que comprende los primeros ensayos clínicos en humanos en Brasil y cuya finalidad consiste en evaluar la seguridad e inmunogenicidad (la capacidad de inducir una respuesta inmunológica) de la vacuna tetravalente, comenzó en octubre del año pasado. Hasta el inicio del mes de junio se había vacunado a 50 voluntarios, con edades comprendidas entre 18 y 59 años, que nunca se habían infectado con dengue. La vacuna demostró su seguridad en ese grupo. En una segunda etapa se convocará a 250 mil voluntarios con o sin infección previa por el virus. Los resultados de este estudio serán dados a conocer a mediados de 2015 y, en caso de ser satisfactorios, se realizará un estudio de fase 2 con miles de participantes para evaluar la eficacia de la vacuna.

Ilustraciones: Mauricio PierroEl proyecto del Bio-Manguinhos se viene elaborando en colaboración con el laboratorio británico GlaxoSmithKline (GSK) desde 2009, cuando firmaron un convenio de investigación y desarrollo para la obtención de una vacuna inactivada tetravalente para el dengue. Luego de los test en ratones, en 2013 se efectuaron pruebas con monos, como parte de los estudios preclínicos. La próxima etapa consistirá en el inicio de los ensayos clínicos en humanos, prevista para el año que viene. Ya se han realizado estudios epidemiológicos para definir los sitios donde se evaluará la vacuna en Fortaleza, Río de Janeiro, Salvador y Manaos. Simultáneamente, otra colaboración de la Fiocruz con GSK ‒que involucra también al Walter Reed Army Institute of Research, del ejército de Estados Unidos‒ está testeando una vacuna contra el dengue en adultos, en el Caribe y en Estados Unidos.

Para el infectólogo Burattini, las vacunas representan, en una perspectiva futura, el método más eficaz para combatir las epidemias de dengue. Sin embargo, advierte que ninguna de las vacunas desarrolladas hasta ahora presenta un 100% de eficacia. “Como requieren un esquema posológico de dos o tres dosis, lo cual limita bastante la eficacia real de la vacuna, y el intervalo de repetición de las dosis es grande, resulta complicado saber si funcionarán en la práctica”, dice Burattini, quien coordina una investigación solicitada por el Ministerio de Salud, que se estima que concluirá a fin de año, y cuyo objetivo consiste en determinar la mejor estrategia de vacunación contra el dengue.

A su juicio, resulta importante estudiar y diferenciar la eficacia de la vacuna de su efectividad en condiciones de uso en salud pública. “La eficacia depende de su capacidad para suscitar una respuesta inmunitaria protectora y duradera contra las cuatro cepas del virus, mientras que la efectividad real también depende de una serie de factores relacionados con las condiciones operativas y las características de las poblaciones donde las vacunas se utilicen”, subraya. Otro de los aspectos que se abordan es, según sostiene, si la vacuna ideal debería aplicarse en una única dosis o con menor intervalo de tiempo entre una dosis y la siguiente. Y el tercero indica que la misma no debe producir efectos adversos duraderos. “La vacuna debe demostrar, en ensayos clínicos, que los antígenos que contiene no se relacionan con efectos adversos, tales como la propensión a formas graves de la enfermedad si ocurriera una reinfección con otro serotipo, debido a una respuesta inflamatoria exacerbada”.

Una de las formas de control de los insectos adultos que actualmente se encuentran en uso en 10 ciudades brasileñas, entre las que podemos citar a Santos, Vitória, Porto Alegre y Uberaba, todas con más de 300 mil habitantes, consiste en un sistema de información denominado monitoreo inteligente del dengue (Mi-Dengue), desarrollado en forma conjunta por la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG) y la empresa Ecovec, de Belo Horizonte. “Es una plataforma que utiliza trampas para la captura de Aedes adultos como recolectora de datos, que presenta como gran ventaja la posibilidad de disponer de fotografías semanales de la población del vector por cada manzana de la ciudad”, explica Gustavo Mamão, director de la empresa.

La trampa para mosquitos, denominada Mosquitrap, fue ideada por el profesor Álvaro Eiras, de la UFMG, e imita un criadero para las hembras adultas del Aedes. En el instante en que éstas ingresan en los cilindros negros de plástico para depositar sus huevos, atraídas por un compuesto químico, quedan pegadas en una tarjeta adhesiva (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 142). Los datos recabados son enviados por el agente de campo del municipio desde su teléfono celular hacia la plataforma central del Mi-Dengue, que entre sus funciones está encargado de la generación de mapas del municipio con zonas pintadas de distintos colores que indican el grado de infestación por el vector. La ciudad de Santos, en el litoral del estado São Paulo, utiliza el Mi-Dengue desde 2012. “En toda la ciudad se encuentran distribuidas 461 trampas que controlan seis agentes y un supervisor”, dice Mamão. A partir del mes de julio, se aplicará este modelo, experimentalmente, en un condado de Florida, en Estados Unidos, durante un lapso de seis meses. Desde que se creó ese sistema, 50 ciudades brasileñas han probado esa plataforma, también testeada en países tales como Australia, Singapur y Colombia.

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