Primero Pfizer, luego Moderna. Estas han sido las dos primeras compañías farmacéuticas en acercarse a una solución contra la COVID-19, y han apostado por vacunas de ARN mensajero.
Como suele ocurrir en la ciencia, los avances en una rama desencadenan desarrollos inesperados en otros campos. También en este caso, lo que descubrimos sobre la COVID-19 podría servirnos para tratar otras enfermedades. Y las vacunas de ARNm desempeñarían un papel fundamental.
El ARNm es una molécula que transporta información desde el ADN a las células. Son las instrucciones para producir las proteínas necesarias para llevar a cabo procesos fisiológicos como la digestión, el metabolismo o la respuesta a patógenos. En el caso de las vacunas contra la COVID-19, la proteína sobre la que se basa la vacuna es la ‘spike’, la clave con la que el virus consigue atacar a las células humanas.
En 1990, la comunidad científica pudo por primera vez utilizar una preparación que contenía ARNm para activar la producción de proteínas en células de ratón. Un resultado experimental que demostró el gran potencial de la técnica. Sin embargo, aún quedan por superar varios obstáculos. De hecho, el ARNm es muy inestable, en el sentido de que se degrada muy fácilmente en el cuerpo. Además, puede desencadenar una fuerte reacción inmunitaria, lo que lleva a un estado inflamatorio potencialmente fuera de control.
Las vacunas ARNm contra los tumores
En 2005, Katalin Kariko, una científica húngara, actualmente vicepresidenta sénior de BioNTech, perfeccionó la técnica logrando inocular ARNm sin desencadenar una respuesta inmune excesiva. Como ha explicado a la agencia Reuters, Kariko sostiene que «las vacunas de ARNm podrían facilitar el desarrollo de otros antivirales, por ejemplo, contra la gripe u otras enfermedades infecciosas«. John Mascola, director del Centro de Investigación de Vacunas de Estados Unidos, ha comentado a ‘Nature’ que «todavía estamos en las primeras etapas de desarrollo de estos productos, pero tenemos evidencias de que pueden funcionar».
Uno de los campos más prometedores es el de la oncología. Moderna está trabajando en el ARNm-4157, una vacuna ARNm personalizada cuyos resultados preliminares parecen alentadores. El principio es el siguiente: se extraen dos perfiles genéticos de cada paciente, uno de la biopsia del tumor y otro de las células sanas. Un algoritmo compara las secuencias de ADN de los dos perfiles y produce una lista de 34 objetivos. Cada uno de ellos codifica una proteína expresada por el cáncer, útil para enseñar al sistema inmunológico a atacar la enfermedad. Finalmente, estas secuencias digitales se inscriben en una molécula de ADN que se convierte en cadenas de ARN mensajero. El cual, a su vez, es encapsulado en nanopartículas lipídicas para hacerlo más estable en el organismo.
Es un proceso largo, caro y complicado, pero parece funcionar. Durante la última reunión de la American Society of Clinical Oncology, Moderna ha presentado los primeros resultados de ensayos clínicos en humanos. Aparentemente, estas vacunas de ARNm personalizadas son capaces de generar respuestas inmunes muy específicas. Cuando el producto ha sido suministrado con un fármaco adyuvante, que mejora la actividad del sistema inmunológico, pudo reducir el tamaño de los tumores en seis de 20 pacientes.
Contra otras enfermedades
Por otro lado, en 2017, los investigadores de BioNTech probaron por primera vez un fármaco de ARNm en 13 personas con melanoma avanzado. Después del tratamiento, los organismos de los pacientes habían desarrollado una fuerte respuesta inmune contra el tumor. Como resultado, el riesgo de nuevas metástasis se redujo significativamente.
Las vacunas de ARNm también tienen un potencial interesante fuera de la oncología. Un ejemplo es la lucha contra el citomegalovirus (CMV). Este virus es la causa más común de defectos neurológicos de los recién nacidos en los países occidentales. Todavía no existe una vacuna eficaz que pueda bloquear la transmisión de madre a hijo. Esto se debe a que el CMV es muy complejo: utiliza cinco proteínas para entrar y salir de las células humanas. Y no es fácil estimular una respuesta inmune específica para las cinco moléculas.
Las vacunas de ARNm podrían cambiar el escenario. El año pasado, los investigadores de Moderna lograron crear cadenas de ARNm capaces de inducir a las células del organismo a producir las cinco proteínas del CMV. El tratamiento fue exitoso en ensayos con ratones y monos. Ya se están estudiando soluciones similares contra el virus respiratorio sincitial, que causa inflamación en las vías respiratorias de los recién nacidos. Además de otros dos virus respiratorios: el metaneumovirus y un patógeno responsable de la parainfluenza.
Finalmente, los investigadores ya están tratando de utilizar lo que aprendieron de la lucha contra la COVID-19 para acelerar el desarrollo de otras vacunas de ARNm. Entre estas, las que servirían contra el zika, la rabia y la gripe aviar. Las dificultades técnicas aún son muchas y la experimentación acaba de comenzar, pero se empieza a ver la luz.
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Imágenes | CDC/Unsplash, National Cancer Institute/Unsplash, Daniel Schludi/Unsplash