Researchers have developed an experimental nasal spray vaccine in mice that offers broad protection against a range of respiratory viruses, bacteria, and even allergens. The findings, published in Science on February 19th, suggest a potential future where a single dose could replace multiple annual shots for seasonal respiratory illnesses and provide rapid defense against emerging pandemics. This is significant because current vaccines often struggle to keep pace with rapidly evolving pathogens, requiring frequent updates and boosters.
### Los límites de la vacunación tradicional
For over two centuries, vaccines have relied on antigen specificity – presenting the immune system with a recognizable piece of a pathogen to trigger a targeted response. Sin embargo, este enfoque tiene problemas con los virus que mutan rápidamente. Actualizar anualmente las vacunas contra la gripe y ajustar continuamente las dosis de refuerzo contra la COVID-19 demuestra las limitaciones de este paradigma. As Stanford Medicine’s Bali Pulendran notes, “Viruses can change the antigens on their surface… Like the proverbial leopard that changes its spots.”
La mayoría de los intentos de crear vacunas más amplias se han centrado en familias virales, pero hasta ahora una vacuna verdaderamente universal parecía poco realista.
Aprovechar la inmunidad integrada: un nuevo enfoque
La nueva vacuna evita la especificidad antigénica tradicional al imitar las señales de comunicación naturales del sistema inmunológico durante la infección. En lugar de utilizar componentes virales, activa la inmunidad tanto innata como adaptativa en una respuesta coordinada y duradera. Existing vaccines primarily stimulate the adaptive system (antibodies and memory T cells), while this new approach leverages the versatility of the innate system (dendritic cells, neutrophils, macrophages) – which typically fades quickly but can be prolonged with the right signals.
Investigaciones anteriores sobre la vacuna contra la tuberculosis Bacillus Calmette-Guerin (BCG) mostraron una protección cruzada inexplicable contra otras infecciones. Pulendran’s team discovered that T cells in the lungs sustained innate immune activity for months by sending signals through cytokines to pathogen-sensing receptors called toll-like receptors.
### Cómo funciona el spray nasal
La vacuna experimental, GLA-3M-052-LS+OVA, envía señales de células T para activar la inmunidad innata en los pulmones. También incluye una proteína de huevo inofensiva (ovoalbúmina) para atraer células T a los pulmones, manteniendo la respuesta innata potenciada durante semanas. Los ratones que recibieron tres dosis de aerosol nasal permanecieron protegidos del SARS-CoV-2 y otros coronavirus durante al menos tres meses.
Los ratones no vacunados experimentaron enfermedades graves y la muerte, mientras que los ratones vacunados mostraron una pérdida de peso mínima, sobrevivieron y tuvieron los pulmones limpios. The vaccine reduced viral levels by 700-fold and triggered adaptive responses in just three days – far faster than the typical two weeks in unvaccinated animals.
### Protección más allá de los virus
The vaccine also protected mice against bacterial respiratory infections (Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii) and allergic asthma triggered by house dust mites. Al suprimir las respuestas inmunes alérgicas Th2, los ratones vacunados mantuvieron las vías respiratorias despejadas. Pulendran cree que esto representa una “vacuna universal contra diversas amenazas respiratorias”.
Próximos pasos y cronograma potencial
Se están planificando ensayos de seguridad en humanos, a los que seguirán estudios más amplios. Si tiene éxito, Pulendran estima que una vacuna respiratoria universal podría estar disponible dentro de cinco a siete años. Una vacuna de este tipo podría simplificar la vacunación estacional y fortalecer las defensas contra futuras pandemias.
“Imagine getting a nasal spray in the fall that protects you from all respiratory viruses, bacterial pneumonia, and early spring allergens… That would transform medical practice.”
The research was funded by the National Institutes of Health, the Violetta L. Horton Professor endowment, the Soffer Fund endowment, and Open Philanthropy. Esto representa un cambio importante en el desarrollo de vacunas, ya que ofrece el potencial de una protección más duradera y de amplio espectro contra una amplia gama de enfermedades respiratorias.
