El revolucionario método ARNm usado para crear las vacunas más eficaces contra el coronavirus

Tanto Pfizer (Estados Unidos) y BioNtech (Alemania) como la empresa estadounidense Moderna usaron este procedimiento para crear sus vacunas, que han llegado a la tercera y última fase de pruebas en humanos en un tiempo récord de ocho meses.

Según las empresas, los resultados preliminares mostraron una eficacia superior al 95%. Pero, ¿cómo pudieron hacerlo tan rápido? Y, si este proceso es tan eficiente, ¿por qué nadie había logrado fabricar una vacuna de ARN mensajero hasta ahora?

La respuesta está en la evolución de la tecnología y de la investigación científica, según Norbert Pardi, inmunólogo y profesor de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos. Pero también en la necesidad surgida por la pandemia: "El desarrollo normal de una vacuna puede tardar hasta diez años en condiciones normales. Primero, porque a menudo ni las empresas ni las agencias reguladoras le dan prioridad. En segundo lugar, no siempre hay recursos suficiente. Probar estas vacunas es muy caro, especialmente en la fase 3.", dice Pardi a BBC Mundo. "Ahora, debido a la pandemia, todo el mundo quiere hacer las cosas más rápido y hay fondos disponibles. Y ese era el principal obstáculo. El proceso químico de producción de una vacuna no suele llevar mucho tiempo, el 95% del tiempo se dedica a las pruebas", explica.

El método que usa ARNm en las vacunas tampoco surgió de repente. De hecho, empezó a desarrollarse en la década de los noventa pero dio un salto en los últimos 15 años gracias a descubrimientos que lo hicieron, poco a poco, más seguro y eficiente. Hay por lo menos 50 tipos de vacunas de ARNm en fase de pruebas, no solo contra el covid-19 también contra otras infecciones

El rol del ARN mensajero

El ARN mensajero es una molécula que aparece cuando se copia un tramo de ADN y transporta esta información a la parte de las células donde se fabricarán las proteínas que componen nuestro cuerpo. Los virus de ARN (como el Sars-Cov-2, los de la gripe común o el dengue, entre otros) usan el mismo mecanismo para infectar una célula humana y producir copias de su propio código genético. Es así es como se replican en nuestro cuerpo.

La mayoría de las vacunas se hacen con un virus debilitado o un fragmento del mismo para que nuestro sistema inmune produzca anticuerpos. Sin embargo, las vacunas génicas, como las desarrolladas por Pfizer/BioNTech y por Moderna, buscan que el propio organismo produzca una proteína del virus sin necesidad de inyectarlo.

¿Por qué el método es tan innovador?

Los científicos crean un ARN mensajero sintético en el laboratorio, que contiene una copia de parte del código genético viral. Este ARNm hará que nuestras células fabriquen la proteína característica del virus y esto alertará a nuestro sistema inmunitario.

"Esta técnica tiene algunas ventajas importantes. Primero, seguridad. Como no usa el virus, no hay peligro de que cause infecciones en personas con muy baja inmunidad, algo que puede ocurrir con vacunas como la de la fiebre amarilla o la de poliomielitis, por ejemplo. La vacuna de ARNm es apta para todo el mundo", dice Norbert Pardi.

"También es una técnica más sencilla que las demás, porque el ARN utilizado es completamente sintético. Así que no es necesario mantener complejos cultivos celulares ni sistemas de purificación en los laboratorios", explica.

Según Pfizer, el uso de ARN elaborado en el laboratorio acelera la producción de la vacuna en comparación con las vacunas convencionales, que utilizan virus debilitados, por ejemplo. "Producir la cepa correcta de un virus puede ser difícil y crear virus suficiente para miles de dosis puede llevar meses", dice un comunicado de la compañía. "Dado que la producción de una vacuna de ARNm utiliza métodos artificiales, puede ofrecer un enfoque más flexible para patógenos que están evolucionando rápido y dar 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 puede parecer. Para empezar, según Pardi, el ARN es una molécula capaz de generar una fuerte reacción del sistema inmunitario y eso puede causar una inflamación severa y hasta la muerte.

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 se podía resolver reemplazando la uridina (una de las moléculas que componen el ARNm) por la pseudouridina", dice el investigador. Esta sustitución significaba que el ARNm sintético de la vacuna podía acceder libremente a la célula, ya que los sensores de nuestro organismo no lo podían identificar como una amenaza. Según Pardi, este descubrimiento fue la clave para hacer posibles las vacunas de Pfizer/BioNTech y de Moderna.

Otra innovación crucial fue el desarrollo de una mejor capa lipídica, es decir, grasa, que envolviera y protegiese al ARN mensajero, evitando que se degrade de camino a las células. Moderna y Pfizer dicen tener sus propias variaciones patentadas de nanopartículas de lípidos, como se llama esta tecnología, pero las empresas no respondieron a las solicitudes para obtener más detalles.

¿Cómo funciona la vacuna?

Una vez asimilado por nuestras células, el ARN mensajero actúa como un manual de instrucciones para la producción de la proteína viral, llamada S o Spike. El ARNm le dice a la célula que produzca miles de copias de esa proteína y luego se desintegra completamente en el cuerpo, ya que está hecho de compuestos orgánicos.

La célula libera estas copias en el corriente sanguíneo y esto alerta a los centinelas del sistema inmune, las células dentríticas, que las capturan. Cuando el cuerpo identifica la proteína S como invasora inicia la producción de anticuerpos y linfocitos T para defender al organismo de una posible infección por Sars-Cov-2. Es así como la vacuna nos da inmunidad frente al virus.

Sin embargo, aún no se sabe cuánto tiempo dura la inmunidad generada por las vacunas de ARN mensajero. Tanto las pruebas de Moderna como las de Pfizer comenzaron el pasado 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 aún 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 el tiempo.", dice Pardi.

Según el inmunólogo, lo que los nuevos estudios necesitan mostrar es si a partir de la vacuna de ARNm el cuerpo recordará cómo reproducir esos anticuerpos contra el virus en un futuro. "Esto es realmente importante. Si hay memoria inmunológica, puede que sólo sea necesario vacunar a las personas una vez más, por ejemplo, para garantizar una protección más permanente", concluye.