O Premio Nobel de Medicina distingue a Katalin Karikó e Drew Weissman, considerados os pais das vacinas contra a covid. O seus descubrimentos foron fundamentais para desenvolver vacinas eficaces de ARN mensaxeiro contra o SARS-CoV-2. A través das súas investigacións, cambiaron a comprensión de como interactúa o ARNm co noso sistema inmunolóxico. Ademais, segundo apuntan dende o comité dos premios: “Os galardoados contribuíron á taxa sen precedentes de desenvolvemento de vacinas durante unha das maiores ameazas á saúde humana nos tempos modernos”.
Vacinas antes da pandemia
A vacinación estimula a formación dunha resposta inmune a un patóxeno particular. Isto dálle ao corpo unha vantaxe na loita contra as enfermidades en caso dunha exposición posterior. Hai tempo que se dispón de vacinas baseadas en virus mortos ou debilitados, por exemplo as vacinas contra a polio, o sarampelo e a febre amarela. En 1951, Max Theiler recibiu o Premio Nobel de Fisioloxía ou Medicina por desenvolver a vacina contra a febre amarela.
Grazas aos avances da bioloxía molecular nas últimas décadas, desenvolvéronse vacinas baseadas en compoñentes virais individuais, en lugar de virus completos. Partes do código xenético viral, que xeralmente codifican proteínas que se atopan na superficie do virus, utilízanse para producir proteínas que estimulan a formación de anticorpos bloqueadores do virus. Algúns exemplos son as vacinas contra o virus da hepatite B e o virus do papiloma humano. Alternativamente, partes do código xenético viral poden trasladarse a un virus portador inofensivo, un “vector”. Este método utilízase en vacinas contra o virus do ébola. Cando se inxectan vacinas vectoriais, a proteína viral seleccionada prodúcese nas nosas células, o que estimula unha resposta inmune contra o virus obxectivo.
A produción de vacinas baseadas en virus completos, proteínas e vectores require un cultivo celular a gran escala. Este proceso que require moitos recursos limita as posibilidades dunha produción rápida de vacinas en resposta a gromos e pandemias. Por tanto, os investigadores tentaron durante moito tempo desenvolver tecnoloxías de vacinas independentes do cultivo celular, pero isto resultou ser un desafío.
Vacinas de ARNm: unha idea prometedora
Nas nosas células, a información xenética codificada no ADN transfírese ao ARNm, que se utiliza como persoal para a produción de proteínas. Durante a década de 1980 introducíronse métodos eficientes para producir ARNm sen cultivo celular, chamados transcrición in vitro. Este paso decisivo acelerou o desenvolvemento de aplicacións da bioloxía molecular en varios campos. Tamén despegaron as ideas de utilizar tecnoloxías de ARNm con fins terapéuticos e de vacinas, pero aínda quedaban obstáculos por diante. O ARNm transcrito in vitro considerouse inestable e difícil de administrar, o que requiriu o desenvolvemento de sistemas sofisticados de lípidos portadores para encapsular o ARNm. Ademais, in vitro o ARNm producido deu lugar a reaccións inflamatorias. Por tanto, o entusiasmo por desenvolver a tecnoloxía de ARNm con fins clínicos foi inicialmente limitado.
Estes obstáculos non desanimaron á bioquímica húngara Katalin Karikó, que se dedicou a desenvolver métodos para utilizar o ARNm con fins terapéuticos. A principios da década de 1990, cando era profesora asistente na Universidade de Pensilvania, mantívose fiel á súa visión de facer realidade o ARNm como terapéutico a pesar de atopar dificultades para convencer aos financiadores da investigación da importancia do seu proxecto. Un novo colega de Karikó na súa universidade foi o inmunólogo Drew Weissman. Estaba interesado nas células dendríticas, que teñen funcións importantes na vixilancia inmunitaria e a activación das respostas inmunitarias inducidas por vacinas. Estimulados por novas ideas, pronto comezou unha frutífera colaboración entre os dous, centrándose en como os diferentes tipos de ARN interactúan co sistema inmunolóxico.
O gran avance
Karikó e Weissman observaron que as células dendríticas recoñecen o ARNm transcrito in vitro como unha substancia estraña, o que conduce á súa activación e á liberación de moléculas de sinalización inflamatorias. Preguntáronse por que o ARNm transcrito in vitro se recoñecía como estraño, mentres que o ARNm de células de mamíferos non daba lugar á mesma reacción. Karikó e Weissman déronse conta de que algunhas propiedades críticas deben distinguir os diferentes tipos de ARNm.
O ARN contén catro bases, abreviadas A, O, G e C, que corresponden a A, T, G e C no ADN, as letras do código xenético. Karikó e Weissman sabían que as bases do ARN de células de mamíferos con frecuencia modifícanse quimicamente, mentres que o ARNm transcrito in vitro non. Preguntáronse se a ausencia de bases alteradas no estudo in vitro o ARN transcrito podería explicar a reacción inflamatoria non desexada. Para investigar isto, produciron diferentes variantes de ARNm, cada unha con alteracións químicas únicas nas súas bases, que entregaron ás células dendríticas. Os resultados foron sorprendentes: a resposta inflamatoria case foi abolida cando se incluíron modificacións de bases no ARNm. Este foi un cambio de paradigma na nosa comprensión de como as células recoñecen e responden a diferentes formas de ARNm. Karikó e Weissman comprenderon inmediatamente que o seu descubrimento tiña unha profunda importancia para o uso do ARNm como terapia. Estes resultados fundamentais publicáronse en 2005, quince anos antes da pandemia da covid.
En estudos adicionais publicados en 2008 e 2010, Karikó e Weissman demostraron que a entrega de ARNm xerado con modificacións de bases aumentaba notablemente a produción de proteínas en comparación co ARNm non modificado. O efecto debeuse á activación reducida dun encima que regula a produción de proteínas. Grazas aos seus descubrimentos de que as modificacións das bases reducían as respostas inflamatorias e aumentaban a produción de proteínas, Karikó e Weissman eliminaran obstáculos críticos no camiño cara ás aplicacións clínicas do ARNm.
As vacinas de ARNm descubriron o seu potencial
O interese na tecnoloxía de ARNm comezou a aumentar e, en 2010, varias empresas estaban a traballar no desenvolvemento do método. Buscáronse vacinas contra o virus Zika e o MERS-CoV; este último está estreitamente relacionado co SARS-CoV-2. Despois do estalido da pandemia de covid, desenvolvéronse a un ritmo récord dúas vacinas de ARNm con bases modificadas que codifican a proteína de superficie do SARS-CoV-2. Informáronse efectos protectores de ao redor do 95% e ambas as vacinas foron aprobadas xa en decembro de 2020.
A impresionante flexibilidade e velocidade coa que se poden desenvolver vacinas de ARNm facilitan o camiño para utilizar a nova plataforma tamén para vacinas contra outras enfermidades infecciosas. No futuro, a tecnoloxía tamén poderá utilizarse para administrar proteínas terapéuticas e tratar algúns tipos de cancro.
Tamén se introduciron rapidamente outras vacinas contra o SARS-CoV-2, baseadas en diferentes metodoloxías, e en conxunto administráronse máis de 13.000 millóns de doses de vacina contra a covid en todo o mundo. As vacinas salvaron millóns de vidas e evitaron enfermidades graves en moitas máis, permitindo ás sociedades abrirse e volver ás súas condicións normais. A través dos seus descubrimentos fundamentais sobre a importancia das modificacións de bases no ARNm, os premios Nobel deste ano contribuíron de maneira fundamental a este desenvolvemento transformador durante unha das maiores crises de saúde do noso tempo.
Tamén deberían (sería de xustiza)) comentar algo sobre os efectos secundarios destas vacinas ,ou é que non os teñen?. Cantas persoas con cardiopatoloxías ás que se lle administraron estas vacinas de xeito sistemático e indiscriminado ,como fan nas granxas de animais de produción instensiva, se viron gravemente afectadas? … seguro que tantos millóns de persoas coma as que ‘salvaron’ a súa vida. Quizaves pola magna neglixencia que se cometeu non interesa falar disto.