Los procesos del revolucionario método ARNm usado para crear vacunas contra el coronavirus

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Publicado: Lunes, 30 Noviembre 2020 10:47

Escrito por Redacción

La pandemia del Covid-19 aceleró el desarrollo y la prueba de un método para vacunas que hasta hoy no había funcionado en humanos: el uso de ARN mensajero (ARNm).

Tanto Pfizer (EE. UU.) Como BioNtech (Alemania) y Moderna (EE. UU.) Utilizaron la técnica en sus inmunizadores, que alcanzaron la tercera y última fase de pruebas en humanos en un récord de ocho meses.

Según las empresas, los resultados preliminares mostraron una eficiencia superior al 95%.

Pero, ¿cómo es posible que esto sucediera tan rápido? Y, si este proceso es tan eficiente, ¿por qué nadie ha logrado fabricar una vacuna de ARN mensajero hasta ahora?

La respuesta está en la evolución de la tecnología y la investigación científica, según Norbert Pardi, inmunólogo y profesor de la Universidad de Pensilvania, EE. UU.

Pero, también, en la necesidad provocada por la pandemia.

"El desarrollo normal de una vacuna puede llevar hasta 10 años en condiciones normales. Primero, porque a menudo ni las empresas ni las agencias reguladoras dan prioridad a estas vacunas. En segundo lugar, no siempre hay suficiente financiamiento. Probar vacunas es muy costoso, especialmente en fase 3", dijo a BBC News Brasil. En la fase 3, los investigadores intentan evaluar la efectividad de la vacuna y confirmar su seguridad en pruebas que generalmente involucran a miles de personas.

"Ahora, debido a la pandemia, todo el mundo quiere hacer todo más rápido y hay abundante financiación disponible. Y ese fue el principal obstáculo. El proceso químico de producción de una vacuna normalmente no lleva mucho tiempo. El 95% del tiempo se dedica a las pruebas . "

El método que usa ARNm en las vacunas tampoco surgió de repente. De hecho, comenzó a desarrollarse en la década de los noventa, y dio un salto en los últimos 15 años, con descubrimientos que lo hicieron, poco a poco, más seguro y eficiente.

El papel del ARN mensajero

El ARN mensajero es una molécula que aparece en el proceso de transcripción, copiando un tramo de ADN, donde está nuestra información genética.

Transporta esta información a la parte de las células donde se fabricarán las proteínas que componen el cuerpo.

Los virus de ARN, como la gripe común, el dengue, el Zika, el Sars-cov-2 y otros, utilizan el mismo mecanismo para infectar una célula humana y producir copias de su propio código genético.

Así es como se replican en nuestro cuerpo.

La mayoría de las vacunas se fabrican con un virus atenuado o un fragmento del mismo, lo que hace que nuestro sistema inmunológico produzca anticuerpos.

Las vacunas genéticas, como las desarrolladas por Pfizer / BioNTech y Moderna, buscan hacer que nuestros propios cuerpos produzcan una proteína del virus, pero sin ponerla dentro de nosotros.

¿Por qué el método es tan innovador?

Los científicos en el laboratorio crean un ARN mensajero sintético, que contiene una copia de parte del código genético viral.

Este ARNm hará que nuestras células fabriquen una proteína característica del virus, y esto es lo que alertará a nuestro sistema inmunológico.

"Esta técnica tiene algunas ventajas importantes. Primero, la seguridad. Dado que no usa el virus, no hay peligro de que cause infecciones en personas con muy baja inmunidad, como puede ocurrir en vacunas como la fiebre amarilla o la polio , por ejemplo. Todo el mundo puede recibir la vacuna de ARNm", dice Norbert Pardi.

“También es una técnica más sencilla que las demás, porque el ARN utilizado es completamente sintético. Por lo tanto, no necesitamos mantener complejos cultivos celulares y sistemas de purificación en los laboratorios”, explica.

Según Pfizer, el uso de ARN elaborado en el laboratorio hace que la producción de la vacuna sea más rápida en comparación con las vacunas convencionales, que utilizan virus atenuados, por ejemplo.

"Producir la cepa correcta de un virus puede ser difícil y producir suficiente virus para miles de dosis puede llevar meses", dice un comunicado de la compañía.

"Dado que la producción de una vacuna de ARNm utiliza métodos sintéticos, puede ofrecer un enfoque más flexible para los patógenos que están evolucionando rápidamente, así como una respuesta más rápida a grandes brotes o pandemias", dice.

La creación de la vacuna

Pero desarrollar una vacuna a partir de un ARN mensajero sintético no es tan fácil como parece.

Para empezar, según Pardi, el ARN es una molécula capaz de generar una fuerte reacción del sistema inmunológico humano, que puede provocar una inflamación grave y provocar la muerte.

"Esto se debe a que hay muchos virus cuyo material genético está compuesto por ARN. Para protegerse, los organismos han estado desarrollando sensores de ARN. Hoy, están por todo nuestro cuerpo", dice el investigador.

Este fue el problema que se encontró inicialmente con las vacunas de ARN que se probaron en animales.

"Pero, hace unos 15 años, los investigadores del equipo al que me uní en la Universidad de Pensilvania descubrieron que al intercambiar una de las moléculas que componen el ARNm, uridina, por pseudouridina, sería posible resolver esto".

Esta sustitución significó que los sensores no pudieron identificar el ARNm sintético de la vacuna como una amenaza. De esa manera, tenía libre acceso a la celda, su objetivo final.

Según Pardi, este descubrimiento fue la clave para hacer posibles las vacunas Pfizer / BioNTech y Moderna.

Otra innovación crucial fue el desarrollo de una mejor capa lipídica, es decir, grasa, que pudiera envolver y proteger el ARN mensajero, evitando que se degrade en el camino hacia las células.

“Cuando me incorporé al equipo en 2011, ya podían producir el ARN mensajero modificado, pero la vacuna aún no funcionaba, porque el ARN es inestable. Entonces comenzamos a probar capas lipídicas fabricadas por diferentes empresas”, recuerda la investigadora.

Moderna y Pfizer dicen que tienen sus propias variaciones patentadas de nanopartículas de lípidos, como se llama la tecnología. Las empresas no respondieron a las solicitudes para explicar la estructura de estas partículas.

¿Cómo actúa la vacuna en el cuerpo?

Una vez absorbido por nuestras células, el ARN mensajero actúa como un manual de instrucciones para la producción de la proteína del virus, llamada S o Spike.

Luego se desintegra completamente en el cuerpo, ya que está hecho de compuestos orgánicos.

La célula produce miles de copias de esta proteína y las libera en el torrente sanguíneo. Esto alerta a los centinelas del sistema inmunológico, las células dentríticas, que localizan estas copias y las capturan.

Cuando el organismo identifica la proteína Spike como invasora, comienza la producción de anticuerpos y linfocitos T, que están listos para defenderlo de una posible infección por Sars-cov-2.

Así es como la vacuna nos da inmunidad contra el virus.

Sin embargo, aún no se sabe cuánto dura la inmunidad generada por las vacunas de ARN mensajero.

Tanto las pruebas de Moderna como las de Pfizer comenzaron el 27 de julio, por lo que se ha realizado un seguimiento de los pacientes durante solo cuatro meses.

"Es poco probable que la inmunidad sea permanente, pero todavía no sabemos si durará seis meses, un año o más. Lo que sabemos de los estudios de vacunas contra Sars-cov-1 y MERS, por ejemplo, es que la inmunidad disminuye con tiempo ", dice Pardi.

Según el inmunólogo, lo que los nuevos estudios deben mostrar es si a partir de la vacuna de ARNm el cuerpo recordará cómo producir anticuerpos contra el virus en el futuro.

"Eso sí, sería importante. Con memoria inmunológica, puede que solo sea necesario vacunar a las personas una vez más, por ejemplo, para asegurar una protección más permanente", concluye.

Fuente: BBC Mundo