Durante décadas, los investigadores de vacunas se han sentido encantados y frustrados con la promesa del ARN mensajero. Los pequeños fragmentos de código genético son esenciales para decirle a las células que construyan proteínas, una parte básica de la fisiología humana, y la clave para liberar el sistema inmunológico.
Pero han sido difíciles de domar, al menos hasta que el coronavirus estimuló una carrera global para crear una vacuna.
Ahora, Pfizer y Moderna están probando sus candidatas a vacunas separadas que usan ARN mensajero, o ARNm, para activar el sistema inmunitario para producir anticuerpos protectores sin usar bits reales del virus. Si las vacunas experimentales contra el coronavirus obtienen la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos, serán las primeras vacunas autorizadas que utilicen ARNm, un desarrollo que no solo cambiaría el rumbo de esta pandemia, sino que también podría desbloquear una línea completamente nueva de vacunas contra una variedad de virus.
Las dos vacunas experimentales tienen algunas diferencias clave que probablemente afectarán a quién se administran y cómo se distribuyen. Pero los expertos dicen que los prometedores resultados tempranos de ambos campos podrían ser una bendición para la tecnología, que había progresado durante casi tres décadas, pero durante mucho tiempo se pensó que era una especie de sueño imposible.
«Esta era una plataforma completamente nueva», dijo el Dr. Carlos del Río, decano ejecutivo asociado de la Escuela de Medicina de la Universidad Emory en Atlanta. «Había muchas personas que se mostraban escépticas de que una vacuna contra el ARNm funcionara. Científicamente, tiene sentido, pero no hay ninguna vacuna de ARNm que haya sido aprobada todavía.»
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La semana pasada, Pfizer publicó hallazgos preliminares que mostraron que su candidato a vacuna es más del 90 por ciento efectivo para prevenir la Covid-19 sintomática. El lunes, Moderna se sumó a las noticias alentadoras, con los primeros resultados de su ensayo de Fase 3 que muestran que su vacuna experimental es 94.5 por ciento efectiva para prevenir la enfermedad. Ver resultados tan consistentes en esta etapa de los ensayos es una buena señal, dijo del Río.
«Eso me hace sentir como,’ vaya, Pfizer no fue una casualidad'», dijo. «Esto es de verdad. Esto está funcionando.»
Aunque tranquilizadores, los resultados siguen siendo preliminares – los resultados completos del estudio aún no se han publicado en una revista revisada por pares para que otros científicos los examinen-y aún no se sabe por cuánto tiempo las vacunas podrían ofrecer protección, o si funcionarán bien en todos los grupos de edad y etnias.
Una de las principales diferencias entre las dos vacunas candidatas es cómo se almacenan. Ambas requieren dos dosis, pero la vacuna de Pfizer tiene que almacenarse a temperaturas de menos 94 grados Fahrenheit o más frías, lo que ha planteado preocupaciones prácticas sobre cómo se podrían enviar y diseminar. La vacuna de Moderna no requiere almacenamiento ultracongelado y puede permanecer estable a niveles de refrigeración regulares, entre aproximadamente 36 y 46 grados Fahrenheit, durante 30 días.
Esta distinción se debe probablemente a cómo se empaqueta el ARNm sintético de las vacunas, o ARN mensajero, según Paula Cannon, profesora asociada de microbiología en la Escuela de Medicina Keck de la Universidad del Sur de California. Por sí solo, el ARNm es una molécula frágil, lo que significa que tiene que estar cubierto con una cubierta protectora de grasa para mantenerlo estable.
Las condiciones de refrigeración pueden tener que ver con cómo se fabricó y estabilizó el ARNm, dijo Cannon, aunque esos detalles precisos son propiedad de las empresas.
Dr. Drew Weissman, profesor de medicina en la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, ha sido uno de los primeros pioneros en la investigación de vacunas contra ARNm y ahora colabora con BioNTech, una empresa de biotecnología alemana que se ha asociado con Pfizer. Dijo que se está trabajando para mejorar la vacuna experimental, incluidas mejoras en sus requisitos de almacenamiento.
«definitivamente, Hay mejoras que ya se están desarrollando», dijo.
Tanto la vacuna Pfizer como la vacuna Moderna se fabrican utilizando ARN mensajero sintético. A diferencia del ADN, que transporta información genética para cada célula del cuerpo humano, el ARN mensajero dirige la producción de proteínas del cuerpo de una manera mucho más enfocada.
«Cuando un gen en particular necesita hacer su trabajo, hace una copia de sí mismo, que se llama ARN mensajero», dijo Cannon. «Si el ADN es el gran manual de instrucciones para la célula, entonces el ARN mensajero es como cuando fotocopias solo una página que necesitas y la llevas a tu taller.»
La vacuna Pfizer y la vacuna Moderna utilizan ARNm sintético que contiene información sobre la proteína spike característica del coronavirus. Las vacunas funcionan esencialmente al introducir a escondidas instrucciones que dirigen al cuerpo a producir una pequeña cantidad de la proteína de espiga. Una vez que el sistema inmunitario detecta esta proteína, el cuerpo comienza a producir anticuerpos protectores.
«Esos anticuerpos no solo funcionarán contra la pequeña cantidad de proteína de espiga que se fabricó después de la vacunación, sino que también reconocerán y evitarán que el coronavirus entre en nuestras células si estamos expuestos en el futuro», dijo Cannon. «Es realmente un truco inteligente.»
Pero con un mecanismo tan elegante como es en teoría, las vacunas de ARNm se han enfrentado a desafíos biológicos reales desde que se desarrollaron por primera vez en la década de 1990. En los primeros estudios con animales, por ejemplo, las vacunas causaron una inflamación preocupante.
«Que se convirtió en una de las grandes preguntas: ¿Cómo se introduce esto en el cuerpo sin crear una respuesta inflamatoria?»dijo Norman Baylor, presidente y CEO de Biologics Consulting y ex director de la Oficina de Investigación y Revisión de Vacunas de la FDA.
Aunque ninguna de las compañías ha informado de problemas de seguridad graves hasta el momento, los científicos continuarán monitoreando a los participantes en ambos ensayos a lo largo del tiempo.
«Siempre existe la preocupación de que, cuando intentas engañar al sistema inmunitario, que es lo que hace una vacuna, podrías tener efectos secundarios no deseados», dijo Cannon. «El sistema inmunitario es increíblemente complicado y es diferente de una persona a otra.»
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Las vacunas no contienen ninguna parte del virus, por lo que los receptores no pueden infectarse con las inyecciones.
«Son las instrucciones para una sola parte del virus, que por sí sola no puede hacer nada», dijo Cannon. «Sería como darle a alguien una rueda y decir:’ Aquí hay un coche.'»
Aún así, las vacunas de ARNm nunca se han distribuido ampliamente antes, lo que significa que probablemente habrá un mayor escrutinio. Y si bien los primeros resultados de Pfizer y Moderna han superado las expectativas, aún quedan algunas preguntas importantes, como el rendimiento de las vacunas en diferentes grupos demográficos y durante cuánto tiempo son efectivas, según Baylor.
«Lo que me encantaría ver, y no lo sabremos hasta que haya pasado algún tiempo, es cuánto dura esta protección», dijo.Sin embargo, si los buenos resultados se mantienen, podría abrir la puerta a otras vacunas de ARNm en un futuro cercano, agregó Baylor.
Weissman, cuyo laboratorio en la Universidad de Pensilvania demostró hace 15 años que el ARNm se podía usar de esta manera, dijo que antes de la pandemia, él y sus colegas habían estado trabajando para lanzar ensayos clínicos de Fase 1 de vacunas de ARNm para el herpes genital, la gripe, el VIH y el norovirus.
Se cree que la tecnología detrás de las vacunas de ARNm es más versátil que los métodos tradicionales de desarrollo de vacunas, lo que significa que se pueden fabricar más rápido y de manera más económica que otros que requieren el uso de bacterias o levaduras para fabricar y purificar la proteína de espiga del coronavirus.
«Con una vacuna de ARNm, te sientas frente a tu computadora y diseñas cómo se verá esa pieza de ARN, y luego tienes una máquina que puede fabricar ese ARN para ti con relativa facilidad», dijo Cannon. «De alguna manera, tenemos suerte en 2020 de que esta tecnología tan poderosa estuviera lista para el prime time, porque podría ser una gran ventaja.”