Cómo las vacunas ARNm pueden derrotar a otras enfermedades y convertirnos en “superhumanos”

Hace apenas un año, Anna Blakney trabajaba en un campo de la ciencia relativamente especializado y poco conocido por el gran público en un laboratorio de Londres. Pocas personas fuera de sus círculos científicos habían oído hablar de las vacunas de ARNm. Porque aún no existía ninguna.

Los asistentes a una conferencia anual que Anna dio en 2019 podían contarse por decenas, no por cientos. Hoy en día, tiene una gran demanda: es profesora asistente en la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, y comunicadora científica con 253.000 seguidores y 3,7 millones de ‘me gusta’ en TikTok.

Ella admite que estaba en el lugar correcto en el momento adecuado para formar parte de un exitoso período de progreso científico. Debido a la pandemia de coronavirus, muchas personas oyeron hablar y recibieron una vacuna de ARNm de empresas como Pfizer-BioNTech y Moderna.

Pero incluso cuando Blakney comenzó su doctorado en el Imperial College de Londres en 2016, “mucha gente se mostró escéptica sobre si alguna vez podrían funcionar”. Ahora, “todo el campo del ARNm está explotando. Es un cambio importante en la medicina”, dice.

Es un cambio que plantea algunas preguntas muy importantes y emocionantes: ¿podrían las vacunas de ARNm proporcionar una cura para el cáncer, el VIH, las enfermedades tropicales e incluso darnos una inmunidad sobrehumana? El ácido ribonucleico mensajero, o ARNm para abreviar, es una molécula monocatenaria que transporta el código genético del ADN a la maquinaria de producción de proteínas de una célula.

Sin ARNm, no se usaría tu código genético, no se producirían proteínas y tu cuerpo no funcionaría. Si el ADN es la tarjeta bancaria, entonces el ARNm es el lector de tarjetas. Una vez que un virus está dentro de nuestras células, libera su propio ARN, engañando a nuestras células secuestradas para que produzcan copias del virus, en forma de proteínas virales, que comprometen nuestro sistema inmunológico.

Las vacunas tradicionales funcionan inyectando proteínas víricas inactivadas llamadas antígenos, que estimulan el sistema inmunológico del cuerpo para que reconozca el virus cuando reaparece. La genialidad de las vacunas de ARNm es que no es necesario inyectar el antígeno en sí. Lo que hacen estas vacunas es utilizar la secuencia genética o “código” del antígeno traducido en ARNm.

Es un fantasma de lo real, engañando al cuerpo para que cree anticuerpos muy reales. El ARNm artificial en sí mismo desaparece, degradado por las defensas naturales del cuerpo, incluidas las enzimas que lo descomponen, dejándonos solo con los anticuerpos. Por lo tanto, es más seguro producirlo, de manera más rápida y económica, en comparación con las vacunas tradicionales.

Ya no se necesitan enormes laboratorios de bioseguridad que cultiven virus mortales dentro de millones de huevos de gallina. En cambio, un solo laboratorio puede secuenciar las proteínas del antígeno y enviarlo por correo electrónico a todo el mundo. Con esa información, un laboratorio podría producir “un millón de dosis de ARNm en un solo tubo de ensayo de 100 ml”, dice Blakney.

Ahora vimos que ese proceso se desarrolla en tiempo real. El 10 de enero de 2020, Zhang Yongzhen, profesor de zoonosis en el Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades de China en Pekín, secuenció el genoma del coronavirus y lo publicó al día siguiente.

El covid fue declarado pandemia por la Organización Mundial de la Salud (OMS) el 11 de marzo. El 16 de marzo, utilizando la secuencia de Zhang, la primera vacuna de ARNm comenzó la fase uno de su ensayo clínico. La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. (FDA) aprobó la vacuna Pfizer-BioNTech Covid-19 el 11 de diciembre de 2020, haciendo historia no solo como la primera vacuna de ARNm aprobada para humanos, sino también como la primera en tener una tasa de eficacia del 95% en ensayos clínicos.

La aprobación de la vacuna de ARNm de Moderna siguió de cerca el 18 de diciembre. La vacuna que anteriormente se había ganado el título de la “vacuna más rápida de la historia”, la vacuna contra las paperas, tardó cuatro años en producirse. Las vacunas de Moderna y Pfizer-BioNTech tardaron solo 11 meses.

La teoría detrás de la vacuna de ARNm fue promovida por los científicos de la Universidad de Pensilvania Katalin Karikó y Drew Weissman, quienes recientemente recibieron el Premio Lasker 2021, el premio de investigación biomédica más importante de Estados Unidos. Sin embargo, incluso en 2019, se creía que las vacunas convencionales de ARNm estaban al menos a cinco años de distancia.

La pandemia hizo avanzar rápidamente este campo de la medicina. Kathryn Whitehead, profesora asociada de ingeniería química e ingeniería biomédica de la Universidad Carnegie Mellon, y colaboradora clave de Weissman y Karikó, admite que “no había muchas personas en el mundo de la terapéutica del ARNm que hubieran imaginado tasas de eficacia inicial del 95% en este escenario de emergencia”.

Pero ahora, las posibilidades parecen infinitas. O, como dice Blakney: “Ahora es, bueno, ya funcionó para una glicoproteína viral, entonces, ¿qué otras vacunas podemos hacer con ella? ¿Y qué podemos hacer más allá de eso?”. En la Universidad de Rochester, Dragony Fu, profesor asociado del departamento de biología, recibió fondos de la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. para que su laboratorio investigara de forma acelerada las proteínas de ARN.

Si actualmente estamos presenciando la vacuna de ARNm 1.0 para el coronavirus, entonces la 2.0 abordará dos categorías más de enfermedades, dice Fu. “Una son patógenos, como el Sars, pero puedes aplicar esta tecnología a otros invasores como el VIH. Ya antes de covid, las empresas estaban desarrollando vacunas de ARNm contra el VIH”. También cita el zika, el herpes y los parásitos de la malaria en el campo de los patógenos.

“La otra categoría son las enfermedades autoinmunes”, dice. “Eso es intrigante porque va más allá de la definición estricta de una vacuna”. Fu afirma que el futuro podría involucrar “tratamientos” de ARNm, por ejemplo, para reducir la inflamación. “En teoría, eso abre muchas posibilidades”, señala.

Yizhou Dong, profesor asociado de farmacia y farmacología de la Universidad Estatal de Ohio, se especializa en pequeñas bolas de grasa o lípidos necesarias para albergar el ARNm y entregarlo de manera segura a las células sin que nuestro cuerpo lo destruya inmediatamente.

Los lípidos fueron descritos como el “héroe olvidado”: si la entrega de lípidos no se hubiera perfeccionado y aprobado finalmente en 2018, no habría habido vacunas de ARNm de covid para 2020.

Antes del coronavirus, había muchos estudios de investigación que buscaban aplicaciones más amplias combinando esta nueva técnica de liberación de lípidos con ARNm, explica Dong, que incluyen trastornos genéticos, inmunoterapia contra el cáncer, enfermedades infecciosas e infecciones bacterianas. “Siempre que tengas el antígeno y puedas secuenciar la proteína, en teoría debería funcionar”.

Gracias al avance combinado en la administración de lípidos y la tecnología de ARNm, las vacunas y tratamientos en desarrollo incluyen la terapia de ARNm de Translate Bio para la fibrosis quística y la esclerosis múltiple; la vacuna de ARNm de Gritstone Oncology y Gilead Sciences para el VIH; las terapias de Arcturus Therapeutics para la fibrosis quística y las enfermedades cardíacas; y la start-up alemana Ethris con AstraZeneca, que están desarrollando terapias de ARNm para enfermedades pulmonares graves y asma.

También se están explorando soluciones para las enfermedades tropicales. Moderna está cerca de la fase dos (de tres) de los ensayos clínicos de vacunas de ARNm para zika y chikungunya. Ambos patógenos se describen como “desatendidos”, porque afectan a las poblaciones más pobres del mundo y no reciben la investigación y la financiación adecuadas.

La velocidad y el costo de las vacunas de ARNm podrían cambiar ese paradigma y señalar el fin de las enfermedades tropicales desatendidas. Quizás la primera nueva vacuna de ARNm que llegue a nuestros estantes, sin embargo, será para un enemigo más familiar: la gripe. Los virus de la influenza son responsables de entre 290.000 y 650.000 muertes anuales en todo el mundo.

“Es más probable que veamos vacunas de ARNm contra la influenza en un futuro cercano”, dice Whitehead. “Estas vacunas de ARNm estuvieron en desarrollo durante años y los ensayos clínicos hasta la fecha son alentadores. Actualmente hay cinco ensayos clínicos para la influenza A, incluido uno en la fase dos”.

Este avance podría ocurrir justo a tiempo. Paul Hunter, profesor de protección de la salud de la Universidad de East Anglia, en Reino Unido, que también es consultor de la OMS, advirtió que en algunos países puede ocurrir una epidemia de influenza que podría provocar más muertes que el covid-19.

Varias compañías farmacéuticas también están buscando vacunas de ARNm y tratamientos para el cáncer. “Las células cancerosas a menudo tienen ciertos marcadores en la superficie que el resto de las células de tu cuerpo no tienen”, dice Blakney.

“Puedes entrenar a tu sistema inmunológico para que reconozca y elimine esas células, al igual que puedes entrenar a tu sistema inmunológico para que reconozca y elimine un virus: es la misma idea, simplemente averigua qué proteínas hay en la superficie de las células tumorales y úsalas como una vacuna”. La idea de una medicina individualizada y específica para el paciente fue una perspectiva tentadora durante años.

Esta podría ser otra puerta abierta de par en par por el ARNm, según Blakney. En teoría, “se extrae el tumor, se secuencia, se ve qué hay en la superficie y luego se hace una vacuna específicamente para tí”. Si los tratamientos para el cáncer, el VIH y las enfermedades tropicales van de la mano con el ARNm 2.0, ¿qué podría haber con el 3.0?

Un área de gran preocupación para la medicina moderna es la resistencia a los antibióticos. “Potencialmente, podría imaginarse la fabricación de una vacuna contra un antígeno bacteriano como C. difficile o algunos de los que son realmente difíciles de tratar”, señala Blakney. Todavía no hay ensayos, pero revistas científicas como Frontiers exploraron esta idea.

También existe la posibilidad de aplicaciones comerciales de salud y bienestar más generales. Por ejemplo, Fu sugiere que la intolerancia a la lactosa, que afecta a cientos de millones de personas de origen asiático, incluido él mismo, y de hecho a un 68% estimado de la población mundial, podría algún día ser el objetivo.

“Me falta la proteína que me permite descomponer la lactosa. En el futuro, se podría desarrollar alguna forma de transmitir el mensaje, el ARNm, que creará la proteína que descompone la lactosa ... no está en riesgo la vida, pero me imagino que es una industria de miles de millones de dólares”.

En el estado de Ohio, Dong incluso realizó con éxito una prueba en ratones para atacar el colesterol. Las personas con niveles altos de la proteína PCSK9 tienden a tener colesterol alto y desarrollar enfermedades cardíacas temprano. “Notamos que después de un tratamiento (en ratones), pudimos reducir el nivel de proteína PCSK9 en más del 95%. Esa es definitivamente una dirección de investigación muy importante”, señala.

Según Dong, al menos una empresa de biotecnología está planeando un ensayo clínico utilizando ARNm para inhibir la PCSK9. Todo esto plantea la pregunta: ¿podrían las terapias de ARNm darnos una inmunidad casi sobrehumana? Las vacunas de ARNm de coronavirus llevaron a algunas personas a producir niveles muy altos de anticuerpos, capaces de neutralizar varias variantes de covid-19 a la vez.

También existe la posibilidad de mezclar varias vacunas de ARNm en una sola vacuna de refuerzo de la salud, que podría prevenir cánceres y virus al mismo tiempo. Si bien es solo una especulación en la actualidad, dice Fu, “podrías tener un montón de sabores diferentes ... un cóctel de ARNm que haga que las diferentes proteínas sean selectivas para tu necesidad particular”.

Tanto Moderna como Novavax ya están desarrollando vacunas combinadas contra covid-19 y gripe. Sin embargo, antes de entusiasmarnos demasiado, quedan dudas en torno a las vacunas de ARNm. Actualmente, necesitamos inyecciones de refuerzo regulares, y estas inyecciones tienden a lastimar tu brazo, a veces con efectos secundarios de fatiga.

En el momento de escribir este artículo, llevamos menos de un año de uso en el mundo real. Se observaron reacciones anafilácticas (aunque sin muertes) en aproximadamente 2 a 5 personas por millón vacunadas en Estados Unidos: ligeramente más altas, 4,7 por millón, con la vacuna Pfizer-BioNTech que los 2,5 por millón de la vacuna Moderna.

Según un análisis, aunque sigue siendo bajo, es 11 veces más alto que con la vacuna contra la gripe. “Todavía estamos trabajando para comprender cuánto tiempo dura la respuesta de los anticuerpos, así como la respuesta celular”, dice Blakney.

“Ahora hay buenos indicios de que se obtiene una respuesta de células T de memoria realmente buena a partir de las vacunas de ARNm, pero dado que estos ensayos solo tienen un año y medio en la mayoría de los casos, todavía estamos tratando de entender cuánto tiempo dura esa inmunidad”.

Agrega que la mayoría de la gente, “realmente no quiere recibir múltiples vacunas cada año que después te dejen noqueado durante tres días”. Sin embargo, el laboratorio de Blakney en la UBC está trabajando en una respuesta: ARNsa o ARNm autoamplificado. Tiene los mismos componentes estructurales que el ARNm normal, excepto que una vez dentro de una célula puede hacer copias de sí mismo.

“Esto es realmente ventajoso porque te permite usar una dosis mucho más baja, por lo general alrededor de 100 veces menos ARNsa que ARNm”, dice Blakney. Esto significa más beneficios para tu inversión y menos dolor en el brazo.

En una carrera de tortuga contra liebre, las vacunas de ARNm pueden haberse adelantado para combatir el covid-19, pero el ARNsa puede ganar al final, y de hecho acaba de recibir US$195 millones de respaldo de AstraZeneca (que se compara favorablemente con los US$29,5 millones que recibió Ethris por el desarrollo de la vacuna contra las enfermedades pulmonares, mencionado anteriormente en este artículo).

Mientras tanto, Fu, Dong, Whitehead y Blakney continúan liderando de la ola de progresos del ARNm. Dondequiera que los lleve, una cosa es segura: este nunca volverá a ser el mismo campo anónimo de investigación científica que una vez conocieron.

Especialmente si publicas tus videos explicativos en TikTok como Blakney. “Toda mi misión allí es educar a la gente sobre las vacunas”, dice riendo. “Recibo toneladas de preguntas al azar. Pero también muchas personas dijeron cosas como: ‘Tú eres la razón por la que mi pareja y yo nos pusimos la vacuna’. Y eso es realmente impactante”.

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