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La revolución de las vacunas de ARN mensajero: así se luchará contra la gripe y la malaria tras el éxito frente a la Covid

La variante delta, surgida el pasado otoño en India, ya está presente en 80 países, siendo Reino Unido uno de los más afectados a pesar de contar con la mitad de la población vacunada. Según estudios publicados por la agencia inglesa de Salud Pública, las vacunas de Pfizer y AstraZeneca siguen siendo eficaces con las dos dosis a pesar de que su eficacia baja ligeramente. Sin embargo, solo con la primera dosis, la protección desciende "alrededor del 30%", explica Salvador Macip, investigador de la Universidad de Leicester.
Vacuna contra la Covid-19 desarrollada con ARNm.

La pandemia del coronavirus ha sido la llave que ha abierto la puerta a una tecnología prometedora para combatir otras enfermedades en un futuro no tan lejano: el ARN mensajero. A pesar de ser una herramienta que lleva décadas estudiándose para hacer frente a otros patógenos, -como la influenza, el VIH o el zika-, esta ha sido la primera vez que se ha probado una vacuna de ARNm (ácido ribonucleico mensajero).

Los resultados de las vacunas para hacer frente al SARS-CoV-2, como las desarrolladas por Pfizer-BioNTech y Moderna, son realmente prometedores al haber demostrado un alto porcentaje de eficacia. Este ha sido el salto definitivo para impulsar este tipo de vacunas. 

¿Cuál es su potencial? ¿Para qué enfermedades podrían usarse?

El potencial de esta tecnología para las enfermedades infecciosas es esperanzador "dado que solo necesita tener una secuencia de nucleótidos, poder meterse en un vehículo e inyectarse. Puede tener un potencial para muchos otros patógenos, desde la hepatitis C hasta la malaria o para otros posibles virus que pudieran crear pandemias en un futuro", indica a 20minutos Montserrat Plana, investigadora de Idibaps y miembro del grupo de Sida e infección por VIH.

La gripe podría ser la próxima candidata para aplicar esta tecnología.

El próximo paso podría ser conseguir una vacuna contra los virus que causan la gripe y que mutan cada año. Este es uno de los proyectos científicos más relevantes en el que se están centrando algunas farmacéuticas como Moderna, que mantiene un ensayo clínico en marcha para una vacuna contra la influenza estacional 'Mrna-1010' en adultos sanos.

"Muchas compañías están haciendo vacunas para la gripe para ver si mejoran las tradicionales", explica a 20minutos Sonia Zúñiga, viróloga e investigadora del CNB-CSIC. Las actuales están basadas "en proteína purificada" y tienen como objetivo fundamental "prevenir la enfermedad severa". Sin embargo, la inmunidad que generan "es de corta duración". Por tanto, parece muy probable que este sea el próximo patógeno a combatir con ARNm.

"Se ha dado un paso de gigante, ahora hay que ver cómo se traduce en otras patologías".

Pero esta tecnología podría aplicarse para muchos virus o bacterias que causan enfermedades infecciosas, "desde el virus de la hepatitis C, pasando por los virus respiratorios y por otros que causan enfermedades para las que no hay vacuna", añade Montserrat Plana.

La tecnología es revolucionaria y ha logrado increíbles avances en poco tiempo, pero "hay que ver como se comporta frente a otras enfermedades. Muchos análisis marcan que el futuro va a ir por aquí, se ha dado un paso de gigante, ahora hay que ver como se traduce todo esto en otras patologías", señala el doctor Jaime Jesús Pérez, vocal de la Asociación Española de Vacunología (AEV).

¿Cómo funciona el ARNm?

El objetivo de cualquier vacuna es que el sistema inmune reaccione ante la entrada de un determinado patógeno en el organismo generando anticuerpos para defenderse. "Las vacunas tradicionales tienen un único componente del patógeno y se basan en proteínas. Cuando se inocula en el organismo acompañado de un adyuvante genera una respuesta inmune. Un ejemplo son las vacunas de la gripe, que están basadas en una proteína del virus que cambia cada año", explica Sonia Zúñiga, que actualmente trabaja en el proyecto de la vacuna intranasal contra el SARS-CoV-2 del CSIC. La principal diferencia con las vacunas de ARNm es que "es una molécula de ácido nucleico la que codifica la proteína".

En las vacunas de ARNm "es una molécula de ácido nucleico la que codifica la proteína".

Este ácido nucleico se envuelve con un sistema para que se pueda suministrar, como una especie de cápsula. Se inocula y las células lo reconocen. Es entonces cuando se produce toda la maquinaria: lo traducen para que fabrique una respuesta inmune. Por tanto, lo que hace este ARNm es dar las instrucciones necesarias a las células para que desarrollen las proteínas que hagan frente al patógeno. Y en el caso del SARS-CoV-2 es la proteína S.

¿Cuáles son sus ventajas?

"Teóricamente son muy seguras y fáciles de aprobar porque no se integran en las células. Son fáciles de producir y muy versátiles", explica la investigadora Montserrat Plana. Una versatilidad que puede comprobarse en el contexto actual de la pandemia ante las diferentes variantes de la cepa original. "Una vez que está diseñada una secuencia, variándola puedes reconvertir la vacuna para que vaya contra distintas variantes del propio virus", añade.

Otra de las ventajas más relevantes es que "este sistema de envoltura del ARN también funciona como adyuvante, esto es, que ayuda a la respuesta inmune", añade Sonia Zúñiga. Asimismo, tiene la ventaja de la rapidez de adaptación y "probablemente el proceso de fabricación pueda ser más rápido que en vacunas tradicionales, de la gripe por ejemplo, que podría adaptarse mejor a las cepas circulantes", subraya el doctor Jaime Jesús Pérez.

Las vacunas contra la Covid-19 se han convertido en una pieza clave para el futuro de la vacunología. “A diferencia de las convencionales, las vacunas de ARNm no se cultivan en óvulos o células, un proceso costoso que requiere mucho tiempo. Estas vacunas son sustancias químicas catalizadas en un tubo de ensayo, lo que hace que sean más fáciles de desarrollar rápidamente”, destaca un artículo publicado en la revista 'Journal of the American Medical Association (JAMA)'.

¿A qué obstáculos se enfrenta? ¿Por qué nunca se había usado?

A pesar del éxito actual, existen obstáculos importantes para el desarrollo de estas vacunas contra otros patógenos, sobre todo aquellos capaces de evadir la respuesta del sistema inmune. ¿Qué ocurre entonces con patologías como el sida o el cáncer? "Hay enfermedades en las que no se sabe que se necesita para generar una respuesta inmune que vaya a proteger", explica Sonia Zúñiga al respecto. Esto es lo que sucede cuando se pretende neutralizar virus como el del VIH, que además ataca al propio sistema inmune.

La malaria sería otro de estos casos complejos. "No se sabe bien que se necesita para la protección y es uno de los problemas por los que a día de hoy no exista una buena vacuna", añade. No se trata solamente de saber cuáles son las proteínas que codificara ese ARNm, sino "cómo lo va a hacer o cuál va a ser la envoltura". Existen multitud de factores a tener en cuenta, a pesar del potencial que han demostrado que es "inmenso".

¿Por qué se ha dado este gran salto con la Covid-19?

Montserrat Plana trabaja en el grupo de investigación de sida y VIH de Idibaps, que lleva varios años buscando alternativas terapéuticas. "Hemos estado investigando sobre posibles vacunas terapéuticas y desde hace unos 10 años nos interesamos en las vacunas de ARNm porque nos parecieron que eran muy novedosas, muy seguras y que habían demostrado su buen potencial de eficacia en otros tratamientos", detalla.

Ahora con la llegada de la pandemia y con todos los conocimientos previos que tenían sobre esta tecnología se plantearon "apostar por una vacuna de RNA frente a este patógeno" y el grupo, liderado por el investigador Felipe García, está inmerso en el desarrollo de una vacuna española de ARNm frente al coronavirus que ofrezca respuestas inmunes a largo plazo.

Llevaba décadas estudiándose pero, ¿por qué se ha desarrollado ahora en apenas 10 meses? "El motivo fundamental es que esta tecnología no estaba lo suficientemente madura", explica el vocal de la AEV, además de los obstáculos citados anteriormente. De hecho, cuando se empezaron a desarrollar las primeras vacunas contra la Covid "había serias dudas de que se fuera a conseguir por los problemas de estabilidad", añade.

Asimismo, "las condiciones logísticas son muy especiales y al principio de la campaña de vacunación se hablaba de temperaturas de -80 grados para conservar la vacuna de Pfizer". Por tanto, "se han dado una serie de circunstancias muy especiales para el impulso de las primeras vacunas de ARNm".

En este sentido, uno de los aspectos que se está mejorando gracias a las vacunas contra la Covid es el problema de la conservación. Una de las causas tiene que ver con la envoltura de dicho ARNm "porque es muy lábil y dura un tiempo determinado", subraya Sonia Zúñiga. Se trata, por tanto, de un gran obstáculo si se quieren hacer vacunas a gran escala. "Un problema que se está mejorando con envolturas que permitan que se puedan conservar, por ejemplo, a 4 grados".

De las primeras pruebas en 1990 a luchar contra la malaria

Un estudio publicado en 2018 en la revista 'Nature' aseguraba que el futuro de las vacunas de ARNm representaba "una alternativa prometedora a los enfoques de vacunas convencionales debido a su alta potencia, capacidad de desarrollo rápido, potencial de fabricación de bajo costo y administración segura". ­­No obstante, su aplicación había estado restringida hasta hace relativamente poco tiempo por "la inestabilidad y la entrega ineficaz 'in vivo' de ARNm".

El primer estudio del uso del ARNm transcrito 'in vitro' en animales fue publicado en el año 1990.

Estos obstáculos han influido en su desarrollo y por esta razón ha sido tan relevante su uso en el contexto actual. De hecho, el primer estudio del uso del ARNm transcrito 'in vitro' en animales fue publicado en el año 1990, cuando un equipo de investigadores inyectó ARNm del gen indicador en ratones 'in vivo'. 

"La expresión de proteínas se detectó fácilmente en todos los casos y no se requirió ningún sistema de liberación especial para estos efectos", destacaban. No obstante, los problemas mencionados anteriormente de inestabilidad hicieron que no se potenciara la investigación.

El éxito de las vacunas contra la Covid ha sido el impulso necesario para su investigación. De hecho, BioNTech anunció el pasado 26 de julio de 2021 la puesta en marcha de un nuevo proyecto contra la malaria que tiene como objetivo desarrollar una vacuna de ARNm “segura y altamente eficaz con inmunidad protectora duradera” para prevenir la enfermedad y su mortalidad. 

El inicio de este ensayo clínico está previsto para finales de 2022 y es una extensión de los esfuerzos dedicados a la investigación de ARNm con la vacuna para la Covid-19. Por su parte, Moderna, que nació con el espíritu de combatir enfermedades como el cáncer con esta plataforma, también anunció hace unos meses que utilizaría esta tecnología para el diseño de vacunas contra el virus de la gripe o el VIH

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