Traducido al español por Maria Arango
Escrito en Inglés por Devina Thiono
Una vacuna es una forma efectiva de entrenar a nuestro sistema inmunológico para manejar una infección causada por patógenos (por ejemplo, virus, bacterias, parásitos) antes de que la infección real nos afecte. Existen muchos tipos de vacunas, incluyendo la vacuna de ARNm (ácido ribonucleico mensajero) la cual ha sido aprobada recientemente para el uso en humanos. Normalmente, se requiere un mínimo de alrededor de 5 años para desarrollar una nueva vacuna. Sin embargo, la vacuna de ARNm para el SARS-CoV-2 fue autorizada para uso de emergencia en Estados Unidos en menos de un año, poco después de que comenzara la pandemia y recibió la aprobación completa de la FDA en menos de dos años. Muchas personas se preguntaron porque las vacunas para el SARS-CoV-2 pudieron desarrollarse tan rápidamente, pero esta tecnología no es nueva. De hecho, desde la década de los 90 los científicos han estado investigando la idea de administrar en animales, ARNm generado en el laboratorio. Entonces la pregunta real es ¿por qué tarda tanto tiempo desarrollar una vacuna de ARNm?
Retrocedamos un paso para entender qué es el ARNm y que hace. Se puede imaginar el ARNm como una larga secuencia de 4 letras diferentes que conforman un código. Este código es traducido por nuestras células para producir una proteína. En el caso de las vacunas de ARNm de Pfizer/BioNTech y Moderna contra COVID-19, estas vacunas incluyen el código para la proteína de espiga (S) de SARS-CoV-2 en la secuencia de ARNm (Figura 1). Una vez que se entrega este ARNm a nuestras células, entonces nuestras células leerán el código y producirán su propia proteína de espiga (S)de SARS-CoV-2. Ésta proteína será utilizada para entrar a nuestras células inmunitarias y desarrollar una defensa contra el verdadero SARS-CoV2 (Figura 2). Para que todo este proceso funcione, el ARNm debe encontrar una forma para entrar a nuestras células. Este fue un desafío que los científicos han estado tratando de resolver durante años.
Uno de los mayores desafíos al introducir ARNm externo en nuestro cuerpo es que el ARNm libre se descompone rápidamente, lo que impide que entregue su mensaje a las células. Para superar este problema, los científicos han buscado soluciones innovadoras. Una de ellas es la inclusión del ARNm dentro de burbujas de partículas similares a la grasa, llamadas nanopartículas lipídicas (Figura 3). Estas partículas protegen el ARNm de la degradación y lo transportan de manera segura hasta nuestras células. Además, la adición de lípidos de polietilenglicol (PEG) en la superficie de las nanopartículas lipídicas y lípidos ionizables podrían hacer que estas últimas duren más tiempo en el cuerpo y reduzcan la toxicidad.
Otro gran desafío fue reducir los mecanismos de defensa del cuerpo al detectar el ARNm externo. Nuestras células tienen muchos sensores que se encargan de identificar materiales extraños como señales de peligro. Desafortunadamente, esto incluye las vacunas de ARNm. En 2005, un estudio liderado por Katalin Karikó encontró una manera de superar esto, la cual se utiliza en las vacunas actuales de ARNm contra COVID-19. Los códigos de ARNm están compuestos por una combinación de 4 bases químicas diferentes: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U). Karikó y su equipo descubrieron que cambiar el uracilo (U) por la pseudouridina (Ψ) ayuda a “amortiguar” la señal de peligro de nuestro cuerpo al ver este ARNm externo. Como resultado, esta modificación evita que el ARNm sea atacado y destruido por nuestras células inmunitarias, y permite que el mensaje que codifica se entregue de manera segura en nuestras células.
Como se puede observar, las diferentes tecnologías que hacen posible las actuales vacunas de ARNm contra COVID-19 fueron desarrolladas hace mucho tiempo, incluso antes de la pandemia de SARS-CoV-2. De hecho, en el pasado se han estudiado plataformas de administración de ARNm para vacunas contra el cáncer y contra otras enfermedades infecciosas, como el VIH, el Zika, la rabia y la influenza. Una de las ventajas de estas plataformas de administración de ARNm es la capacidad de poder reemplazar la secuencia de codificación de ARNm de una proteína, por la de otra proteína de interés. Por lo tanto, una vez que se tiene todos los componentes necesarios para administrar este ARNm en las células adecuadas de manera rápida y segura, la plataforma puede utilizarse para diferentes propósitos!
