Durante décadas, los investigadores de vacunas han estado encantados y frustrados con la promesa del ARN mensajero. Estos minúsculos fragmentos de código genético son esenciales para indicar a las células que construyan proteínas, una parte básica de la fisiología humana, y la clave para desencadenar el sistema inmunitario.
Pero han sido difíciles de domesticar, al menos hasta que el coronavirus impulsó una carrera mundial para crear una vacuna.
Ahora, tanto Pfizer como Moderna están probando sus vacunas candidatas por separado que utilizan ARN mensajero, o ARNm, para desencadenar que el sistema inmunitario produzca anticuerpos protectores sin utilizar trozos reales del virus. Si las vacunas experimentales contra el coronavirus obtienen la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), serán las primeras vacunas autorizadas que utilizan ARNm, un avance que no sólo cambiaría el rumbo de esta pandemia, sino que también podría abrir una línea completamente nueva de vacunas contra una variedad de virus.
Las dos vacunas experimentales tienen algunas diferencias clave que probablemente afectarán a quiénes se administran y cómo se distribuyen. Pero los expertos afirman que los prometedores resultados iniciales de ambos campos podrían suponer una gran ayuda para la tecnología, que había progresado durante casi tres décadas pero que durante mucho tiempo se creyó que era una especie de quimera.
«Se trataba de una plataforma totalmente nueva», dijo el doctor Carlos del Río, decano ejecutivo asociado de la Facultad de Medicina de la Universidad de Emory en Atlanta. «Había mucha gente que era escéptica de que una vacuna de ARNm pudiera funcionar. Desde el punto de vista científico, tiene sentido, pero aún no existe ninguna vacuna de ARNm que haya sido aprobada».
La semana pasada, Pfizer dio a conocer los resultados preliminares que mostraban que su vacuna candidata tiene una eficacia superior al 90% en la prevención del Covid-19 sintomático. 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 un 94,5 por ciento eficaz para prevenir la enfermedad. Ver resultados tan consistentes en esta fase de los ensayos es una buena señal, dijo del Río.
«Eso me hace sentir que, ‘caramba, lo de Pfizer no fue una casualidad'», dijo. «Esto es real. Esto funciona de verdad».
Aunque tranquilizadores, los resultados son todavía preliminares -los resultados completos del estudio aún no se han publicado en una revista revisada por expertos para que otros científicos los examinen- y aún no se sabe durante cuánto tiempo podrían ofrecer protección las vacunas, 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 problemas de practicidad sobre cómo podrían enviarse y difundirse. La vacuna de Moderna no requiere un almacenamiento ultracongelado y puede permanecer estable a niveles de refrigeración normales -entre 36 y 46 grados Fahrenheit- durante 30 días.
Esta diferencia se debe probablemente a la forma en que se empaqueta el ARNm sintético de las vacunas, o ARN mensajero, según Paula Cannon, profesora asociada de microbiología en la Facultad 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 recubierto de una capa protectora de grasa para mantenerlo estable.
Las condiciones de refrigeración pueden tener que ver con la forma en que se fabricó y estabilizó el ARNm, dijo Cannon, aunque esos detalles precisos son propiedad de las empresas.
El Dr. Drew Weissman, profesor de medicina de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, ha sido uno de los primeros pioneros en la investigación de la vacuna de ARNm y ahora colabora con BioNTech, una empresa alemana de biotecnología que se ha asociado con Pfizer. Dijo que se está trabajando para mejorar la vacuna experimental -incluyendo mejoras en sus requisitos de almacenamiento.
«Definitivamente hay mejoras que ya se están desarrollando», dijo.
Tanto la vacuna de Pfizer como la de Moderna se fabrican utilizando ARN mensajero sintético. A diferencia del ADN, que transporta la información genética de todas las células del cuerpo humano, el ARN mensajero dirige la producción de proteínas del organismo de una forma mucho más específica.
«Cuando un gen concreto 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 de la célula, el ARN mensajero es como cuando se fotocopia una sola página que se necesita y se lleva al taller».
La vacuna de Pfizer y la de Moderna utilizan ARNm sintético que contiene información sobre la proteína de espiga característica del coronavirus. Las vacunas funcionan esencialmente introduciendo a hurtadillas instrucciones que dirigen al organismo para que produzca una pequeña cantidad de la proteína pico. Una vez que el sistema inmunitario detecta esta proteína, el cuerpo comienza a producir anticuerpos protectores.
«Esos anticuerpos no sólo actuarán contra el pequeño trozo de proteína de espiga que se produjo tras la vacunación, sino que también reconocerán e impedirán que el coronavirus entre en nuestras células si nos exponemos en el futuro», dijo Cannon. «Es realmente un truco inteligente».
Pero por muy elegante que sea este mecanismo en teoría, las vacunas de ARNm se han enfrentado a verdaderos desafíos biológicos desde que se desarrollaron por primera vez en la década de 1990. En los primeros estudios con animales, por ejemplo, las vacunas provocaron una preocupante inflamación.
«Eso 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 director general de Biologics Consulting y antiguo director de la Oficina de Investigación y Revisión de Vacunas de la FDA.
Aunque ninguna de las dos empresas ha informado de problemas de seguridad graves hasta el momento, los científicos seguirán vigilando a los participantes en ambos ensayos a lo largo del tiempo.
«Siempre existe la preocupación de que cuando se intenta engañar al sistema inmunitario -que es lo que hace una vacuna- se produzcan efectos secundarios no deseados», dijo Cannon. «El sistema inmunitario es increíblemente complicado y difiere de una persona a otra».
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 decirle: ‘Aquí tienes un coche'».
Aún así, las vacunas de ARNm nunca se han distribuido ampliamente antes, lo que significa que probablemente habrá un escrutinio añadido. Y aunque los primeros resultados, tanto de Pfizer como de Moderna, han superado las expectativas, aún quedan algunos interrogantes importantes, como el rendimiento de las vacunas en diferentes grupos demográficos y la duración de su eficacia, 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 próximo, añadió Baylor.
Weissman, cuyo laboratorio en la Universidad de Pensilvania demostró hace 15 años que el ARNm podía utilizarse 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.
La tecnología en la que se basan las vacunas de ARNm se considera más versátil que los métodos tradicionales de desarrollo de vacunas, lo que significa que pueden fabricarse de forma más rápida y económica que otras que requieren el uso de bacterias o levaduras para fabricar y purificar la proteína de la espiga del coronavirus.
«Con una vacuna de ARNm, uno se sienta frente al ordenador y diseña cómo va a ser ese trozo de ARN, y luego tiene una máquina que puede fabricar ese ARN por usted con relativa facilidad», dijo Cannon. «En cierto modo, hemos tenido suerte de que en 2020 esta tecnología tan potente estuviera lista para el momento de máxima audiencia, porque podría ser una ventaja realmente grande».»