Universidad del estado de Michigan

Investigadora de la MSU estudia, sensibiliza sobre el papel del sexo en la eficacia de las vacunas que utilizan la nanomedicina

Si hay un mensaje para el público en general sobre las vacunas contra el coronavirus aprobadas en los EE. UU., es que son notablemente efectivas.

Morteza Mahmoudi de la Universidad Estatal de Michigan está creando conciencia sobre una sutileza importante: las vacunas desarrolladas por Moderna y Pfizer-BioNTech parecen funcionar un poco mejor para los hombres que para las mujeres.

Ambas vacunas usan nanopartículas para administrar sus ingredientes activos a las células de nuestro sistema inmunológico. Durante años, Mahmoudi ha estado estudiando cómo y por qué las nanomedicinas (terapias que usan nanopartículas) pueden afectar a los pacientes de manera diferente según su sexo y cree que esto podría ser un factor con las vacunas.

La vacuna Johnson & Johnson también ha llamado la atención sobre las diferencias de sexo porque su raro efecto secundario de coagulación de la sangre ha afectado principalmente a las mujeres. Sin embargo, la vacuna J&J usa adenovirus modificados en lugar de nanopartículas para ayudar a enseñar a nuestro sistema inmunológico a combatir el coronavirus. Dicho esto, Mahmoudi ha demostrado en trabajos anteriores que los virus pueden transfectar las células de hombres y mujeres de manera diferente.

Ahora, se centra en el componente de nanomedicina. Ha publicado tres artículos revisados ​​por pares que llaman la atención sobre el papel del sexo en los estudios de nanomedicina, tanto en general como en su relación con las vacunas contra el coronavirus.

"Necesitamos monitorear estas diferencias sexuales e informarlas a la comunidad científica y al público", dijo Mahmoudi, profesor asistente en el Departamento de Radiología y el Programa de Salud de Precisión. "Puede ser muy útil para desarrollar estrategias futuras y mientras nos preparamos para futuras amenazas".

Para desarrollar esas estrategias futuras, los investigadores deben comprender mejor qué hace que los pacientes de diferentes sexos respondan de manera diferente a las nanomedicinas, dijo Mahmoudi. Con ese fin, Mahmoudi aboga por cambios sistémicos en la forma en que se usan y estudian las nanopartículas en medicina con un artículo publicado el 20 de mayo en la revista Nature Communications.

En el artículo, describe cuatro grandes desafíos en la investigación del papel del sexo en el desempeño de la nanomedicina junto con estrategias para mitigarlos en el futuro.

Por ejemplo, es posible que los investigadores no tengan recursos suficientes para realizar sus estudios en células u otras muestras tomadas de hombres y mujeres. Sin embargo, estos investigadores y otros aún pueden interpretar sus resultados como igualmente aplicables a todos los sexos. Para evitar que esto suceda, Mahmoudi pide a los investigadores que sean más transparentes y compartan las limitaciones de los estudios y las conclusiones específicas del sexo.

"Necesitamos ser más cuidadosos con la ciencia que se divulga", dijo Mahmoudi. "Hemos sido testigos de que no ha habido una consideración sólida del sexo en la nanomedicina, pero debemos considerar el sexo porque es importante".

Antes de la pandemia de coronavirus, la mayor parte del interés de la investigación y la financiación en nanomedicina se había centrado en su uso para tratar el cáncer. Pero el desempeño de la nanomedicina en este ámbito ha sido mediocre. Menos del 15% de las nanomedicinas que han entrado en ensayos clínicos pasaron por la fase final y ninguna ha demostrado ser mejor que el estándar de atención, dijo Mahmoudi.

Además, dijo, cuando las nanomedicinas se estudian de manera sólida en las mujeres, a menudo se debe a que las terapias se están estudiando en enfermedades que afectan principalmente a las mujeres, como el cáncer de mama y de ovario.

"Nuestro análisis de los 41 estudios de ensayos clínicos completados de productos de nanomedicina terapéutica reveló que 21 estudios se estratificaron por sexo porque se referían a patologías que se encuentran principalmente en mujeres", dijo Mahmoudi. "De los 20 estudios restantes en los que participaron 851 hombres y 430 mujeres, ninguno proporcionó resultados o indicaciones estratificados por sexo".

A pesar de sus deficiencias en las terapias contra el cáncer, las nanopartículas han sido muy efectivas para ayudar a brindar protección contra el nuevo coronavirus. Sin embargo, todavía hay evidencia de que las vacunas funcionan de manera diferente para hombres y mujeres.

"Por un lado, las vacunas han sido muy buenas noticias para la nanomedicina", dijo Mahmoudi. "Pero no resolvimos los problemas que vimos con ellos en los tratamientos contra el cáncer".

Para ser claros, las diferencias en la eficacia de la vacuna son pequeñas, pero se pueden medir. En el caso de la vacuna desarrollada por la empresa farmacéutica Moderna, los ensayos clínicos demostraron que tenía una eficacia del 95,4% en la prevención de casos de COVID en los hombres, en comparación con el 93,1% en las mujeres. Para la vacuna creada por Pfizer y BioNTech, las cifras son 96,4% para hombres y 93,7% para mujeres.

Ambas vacunas utilizan nanopartículas basadas en lípidos, que son moléculas grasas que forman pequeñas esferas en el agua, como burbujas. Luego, las compañías farmacéuticas empaquetan estas pequeñas partículas a base de lípidos con los ingredientes activos de las vacunas y esencialmente usan las nanopartículas como vehículos de entrega para enviar la carga útil de las vacunas a nuestras células inmunes.

En colaboración con investigadores de la Universidad Sapienza de Roma, Mahmoudi diseñó un experimento para probar si las nanopartículas a base de lípidos podrían ser una razón detrás de la diferencia en la eficacia de la vacuna para hombres y mujeres. El equipo publicó sus resultados el 13 de mayo en la revista Molecular Pharmacology.

El equipo agregó nanopartículas a base de lípidos con similitudes con las utilizadas en las vacunas a muestras de sangre tomadas de 18 pacientes, ocho hombres y 10 mujeres. Luego, los investigadores observaron qué tan bien o qué tan mal las células inmunes dentro de la sangre adsorbían esas nanopartículas. El equipo encontró una diferencia significativa entre hombres y mujeres para un tipo de células llamadas células asesinas naturales.

"Estas células son responsables de encontrar otras células infectadas, células que producen el virus, y pueden matarlas", dijo Mahmoudi. "Lo que encontramos es que las células asesinas naturales responden a las nanopartículas basadas en lípidos de una manera específica para el sexo".

Es decir, las células asesinas naturales de donantes femeninas absorbieron menos nanopartículas que las células asesinas naturales de los hombres. En base a este sistema modelo, entonces, es plausible que los sistemas inmunológicos de hombres y mujeres respondan de manera diferente a la vacuna.

Pero Mahmoudi y sus colegas también demostraron que la diferencia podría eliminarse colocando primero las nanopartículas en el plasma de un donante, la parte libre de células de su muestra de sangre. Mahmoudi cree esto porque las proteínas en el plasma pueden unirse a las nanopartículas basadas en lípidos, dándole a la nanopartícula un recubrimiento biológico o corona.

"Creo que la corona actúa como un nuevo pasaporte para las nanopartículas, le dice a las células cómo responder a las nanopartículas", dijo.

Lo que esto sugiere, entonces, es que si hay diferencias en el rendimiento de las vacunas según el sexo del paciente, los médicos y los investigadores deberían poder hacer algo al respecto. Pero necesitarán más investigación y datos para comprender completamente la causa y los remedios a estas diferencias, dijo Mahmoudi. Sin embargo, afortunadamente, los datos disponibles para la comunidad aumentan cada día.

"Los ensayos clínicos se realizaron con decenas de miles de pacientes. Sabemos que las diferencias están ahí y que debemos monitorearlas", dijo. "Ahora tenemos a millones de personas recibiendo las vacunas. Son millones de puntos de datos. Tenemos que salir y conseguirlos".