Cómo funciona la vacuna contra la COVID-19 de Johnson & Johnson

Johnson & Johnson está probando una vacuna contra el coronavirus conocida como JNJ-78436735 o Ad26.COV2.S. Los ensayos clínicos demostraron que una sola dosis de la vacuna tenía una tasa de eficacia de hasta el 72 por ciento. La vacuna ha sido autorizada para su uso de emergencia en Estados Unidos y Baréin.

Janssen Pharmaceutica, una división de Johnson & Johnson con sede en Bélgica, desarrolla la vacuna en colaboración con el Centro Médico Beth Israel Deaconess.

Un fragmento del coronavirus

El virus SARS-CoV-2 está colmado de proteínas que usa para entrar en las células humanas. Estas proteínas, llamadas de espiga, son un blanco tentador para posibles vacunas y tratamientos.

Gen de

proteína de

la espiga

Gen de

proteína de

la espiga

CORONAVIRUS

La vacuna de Johnson & Johnson se basa en las instrucciones genéticas del virus para construir la proteína de espiga. Pero a diferencia de las vacunas de Pfizer-BioNTech y Moderna, que almacenan las instrucciones en ARN de hélice o cadena sencilla, la vacuna de Johnson & Johnson utiliza ADN de hélice doble.

ADN dentro de un adenovirus

Los investigadores añadieron el gen de la proteína de espiga del coronavirus a otro virus llamado Adenovirus 26. Los adenovirus son virus comunes que suelen causar resfriados o síntomas similares a los de la gripe. El equipo de Johnson & Johnson utilizó un adenovirus modificado que puede entrar en las células pero no puede replicarse en su interior ni causar la enfermedad.

ADN en el interior

un adenovirus

ADN en el interior

un adenovirus

La vacuna de Johnson & Johnson es el resultado de décadas de investigación sobre vacunas basadas en adenovirus. En julio se aprobó la primera para uso general: una vacuna contra el ébola, también fabricada por Johnson & Johnson. La empresa también realiza ensayos con vacunas basadas en adenovirus para otras enfermedades, como el sida y el zika. Algunas otras vacunas contra los coronavirus también se basan en adenovirus, como la desarrollada por la Universidad de Oxford y AstraZeneca utilizando un adenovirus de chimpancé.

Las vacunas para la COVID-19 basadas en adenovirus son más resistentes que las de ARNm de Pfizer y Moderna. El ADN no es tan frágil como el ARN, y la resistente cubierta proteica del adenovirus ayuda a proteger el material genético que contiene. Como resultado, la vacuna de Johnson & Johnson puede ser refrigerada hasta tres meses a 2-8°C (36-46°F).

Ingreso a la célula

Después de inyectar la vacuna en el brazo de una persona, los adenovirus chocan con las células y se enganchan a las proteínas de su superficie. La célula envuelve el virus en una burbuja y lo atrae hacia su interior. Una vez dentro, el adenovirus escapa de la burbuja y viaja hasta el núcleo, la cámara donde se almacena el ADN de la célula.

ADENOVIRUS

Entra a la

célula

CÉLULA

VACUNADA

Virus envuelto

en una burbuja

Sale de la

burbuja

Inyecta

el ADN

NÚCLEO

CELULAR

ADENOVIRUS

Entra a la

célula

CÉLULA

VACUNADA

Virus envuelto

en una burbuja

Sale de la

burbuja

Inyecta

el ADN

NÚCLEO

CELULAR

ADENOVIRUS

Entra a la

célula

CÉLULA

VACUNADA

Virus envuelto

en una burbuja

Sale de la

burbuja

Inyecta

el ADN

NÚCLEO

CELULAR

ADENOVIRUS

Entra a la

célula

CÉLULA

VACUNADA

Virus

envuelto en

una burbuja

Sale de la

burbuja

Inyecta

el ADN

NÚCLEO

CELULAR

ADENOVIRUS

Entra a la

célula

CÉLULA

VACUNADA

Virus

envuelto en

una burbuja

Sale de la

burbuja

Inyecta

el ADN

NÚCLEO

CELULAR

ADENOVIRUS

Entra a la

célula

CÉLULA

VACUNADA

Virus

envuelto en

una burbuja

Sale de la

burbuja

Inyecta

el ADN

NÚCLEO

CELULAR

ADENOVIRUS

Entra a la

célula

CÉLULA

VACUNADA

Virus

envuelto

en una

burbuja

Sale de la

burbuja

Inyecta

el ADN

NÚCLEO

CELULAR

ADENOVIRUS

Entra a la

célula

CÉLULA

VACUNADA

Virus

envuelto

en una

burbuja

Sale de la

burbuja

Inyecta

el ADN

NÚCLEO

CELULAR

El adenovirus introduce su ADN en el núcleo. El adenovirus está diseñado para que no pueda hacer copias de sí mismo, pero el gen de la proteína de espiga del coronavirus puede ser leído por la célula y copiado en una molécula llamada ARN mensajero, o ARNm.

Construcción de proteína de espiga

El ARNm sale del núcleo y las moléculas de la célula leen su secuencia y comienzan a ensamblar las proteínas de espiga.

CÉLULA

VACUNADA

Proteína

de espiga

Traducción del ARNm

Se combinan tres

proteínas de espiga

Núcleo

celular

Fragmentos

de espigas

y proteínas

Presenta

fragmentos

de espiga

Espigas

protuberantes

CÉLULA

VACUNADA

Proteína

de espiga

Traducción del ARNm

Se combinan tres

proteínas de espiga

Núcleo

celular

Fragmentos

de espigas

y proteínas

Presenta

fragmentos

de espiga

Espigas

protuberantes

CÉLULA

VACUNADA

Proteína

de espiga

Traducción del ARNm

Se combinan tres

proteínas de espiga

Núcleo

celular

Fragmentos

de espigas

y proteínas

Presenta

fragmentos

de espiga

Espigas

protuberantes

CÉLULA

VACUNADA

Proteína

de espiga

Traducción del ARNm

Se combinan tres

proteínas de espiga

Núcleo

celular

Fragmentos

de espigas

y proteínas

Presenta

fragmentos

de espiga

Espigas

protuberantes

CÉLULA

VACUNADA

Proteína

de espiga

Traducción del ARNm

Se combinan tres

proteínas de espiga

Núcleo

celular

Fragmentos

de espigas

y proteínas

Presenta

fragmentos

de espiga

Espigas

protuberantes

CÉLULA

VACUNADA

Proteína

de espiga

Traducción del ARNm

Se combinan tres

proteínas de espiga

Núcleo

celular

Fragmentos

de espigas

y proteínas

Presenta

fragmentos

de espiga

Espigas

protuberantes

CÉLULA

VACUNADA

Proteína

de espiga

Traducción del ARNm

Se combinan tres

proteínas de espiga

Núcleo

celular

Fragmentos

de espigas

y proteínas

Presenta

fragmentos

de espiga

Espigas

protuberantes

Algunas de las proteínas de espiga producidas por la célula forman espigas que migran a la superficie y extienden sus puntas. Las células vacunadas también separan algunas de las proteínas en fragmentos que presentan en su superficie. Entonces, el sistema inmunitario puede reconocer estas espigas protuberantes y fragmentos de proteínas de espiga.

El adenovirus también provoca al sistema inmunitario al activar los sistemas de alarma de la célula. La célula envía señales de alerta para activar las células inmunitarias cercanas. Al activar esta alarma, la vacuna de Johnson & Johnson hace que el sistema inmunitario reaccione con más fuerza a las proteínas de espiga.

Detección del intruso

Cuando una célula vacunada muere, sus restos contienen muchas proteínas de espiga y fragmentos de proteínas que después pueden captar un tipo de célula inmunitaria llamada célula presentadora de antígenos.

Restos de una

célula muerta

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Una espiga

envuelta

Digestión de

las proteínas

Presenta

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

COLABORADOR

Restos de una

célula muerta

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Una espiga

envuelta

Digestión de

las proteínas

Presenta

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

COLABORADOR

Restos de una

célula muerta

Una espiga

envuelta

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Digestión de

las proteínas

Presenta

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

COLABORADOR

La célula presenta fragmentos de la proteína de espiga en su superficie. Cuando otras células llamadas linfocitos T colaboradores detectan estos fragmentos, los linfocitos T colaboradores pueden hacer sonar la alarma y ayudar a convocar a otras células inmunitarias para combatir la infección.

Creación de anticuerpos

Otras células inmunitarias, llamadas linfocitos B, podrían chocar con las espigas del coronavirus en la superficie de las células vacunadas, o con fragmentos de proteínas de espiga que estén flotando. Unos cuantos linfocitos B quizá logren adherirse a las proteínas de espiga. Después, si los linfocitos T colaboradores activan estos linfocitos B, comenzarán a proliferar y secretar anticuerpos que atacarán a la proteína de espiga.

LINFOCITO T

COLABORADOR

Proteínas

correspondientes

en la superficie

Activación del

linfocito B

CÉLULA

VACUNADA

LINFOCITO B

ANTICUERPOS

SECRETADOS

LINFOCITO T

COLABORADOR

Proteínas

correspondientes

en la superficie

Activación del

linfocito B

CÉLULA

VACUNADA

LINFOCITO B

ANTICUERPOS

SECRETADOS

LINFOCITO T

COLABORADOR

CÉLULA

VACUNADA

Proteínas

correspondientes

en la superficie

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

ANTICUERPOS

SECRETADOS

LINFOCITO T

COLABORADOR

CÉLULA

VACUNADA

Proteínas

correspondientes

en la superficie

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

ANTICUERPOS

SECRETADOS

LINFOCITO T

COLABORADOR

CÉLULA

VACUNADA

Proteínas

correspondientes

en la superficie

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

ANTICUERPOS

SECRETADOS

LINFOCITO T

COLABORADOR

CÉLULA

VACUNADA

Proteínas

correspondientes

en la superficie

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

ANTICUERPOS

SECRETADOS

LINFOCITO T

COLABORADOR

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

Proteínas

correspondientes

en la superficie

CÉLULA

VACUNADA

LINFOCITO T

COLABORADOR

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

Proteínas

correspondientes

en la superficie

CÉLULA

VACUNADA

LINFOCITO T

COLABORADOR

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

Proteínas

correspondientes

en la superficie

CÉLULA

VACUNADA

LINFOCITO T

COLABORADOR

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

Proteínas correspondientes

en la superficie

CÉLULA

VACUNADA

LINFOCITO T

COLABORADOR

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

Proteínas correspondientes

en la superficie

CÉLULA

VACUNADA

LINFOCITO T

COLABORADOR

Activación del

linfocito B

LINFOCITO B

Proteínas correspondientes

en la superficie

CÉLULA

VACUNADA

Alto al virus

Los anticuerpos pueden adherirse a las espigas del coronavirus, marcar el virus para que sea destruido y bloquear la infección al impedir que las espigas se adhieran a otras células.

ANTICUERPOS

ANTICUERPOS

ANTICUERPOS

Supresión de células infectadas

Las células presentadoras de antígenos también pueden activar otro tipo de célula inmunitaria llamada linfocito T citotóxico para que busque y destruya cualquier célula infectada de coronavirus que presente fragmentos de proteína de espiga en su superficie.

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

CÉLULA

INFECTADA

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

CÉLULA

INFECTADA

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

CÉLULA

INFECTADA

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

INFECTADA

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

INFECTADA

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

INFECTADA

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

INFECTADA

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

INFECTADA

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

INFECTADA

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

INFECTADA

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

INFECTADA

CÉLULA

PRESENTADORA

DE ANTÍGENOS

Presentación de

un fragmento de

proteína de espiga

LINFOCITO T

CITOTÓXICO

ACTIVADO

Comienza a suprimir

a la célula infectada

CÉLULA

INFECTADA

Memoria del virus

La vacuna de Johnson & Johnson se administra en una sola dosis, a diferencia de las vacunas de dos dosis de Pfizer, Moderna y AstraZeneca.

Una sola dosis

Una sola dosis

Una sola dosis

Los investigadores aún no saben cuánto puede durar la protección de la vacuna. Es posible que el número de anticuerpos y linfocitos T citotóxicos disminuya en los meses posteriores a la vacunación. No obstante, el sistema inmunitario también contiene células especiales llamadas células B y T de memoria que podrían retener información sobre el coronavirus durante años o incluso décadas.


Fuentes: Centro Nacional de Información de Biotecnología; Nature; Lynda Coughlan, Escuela de Medicina de la Universidad de Maryland.

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