Dos científicos que sentaron las bases de lo que se convertiría en una de las vacunas más influyentes de todos los tiempos recibieron el Premio Nobel de Medicina o Fisiología 2023.
La bioquímica Katalin Karikó, ahora en la Universidad de Szeged en Hungría, y Drew Weissman de la Universidad de Pensilvania fueron honrados por su investigación sobre modificaciones del ARNm que hicieron las primeras vacunas contra el COVID-19 posible (SN: 15/12/21).
“Todo el mundo ha experimentado la pandemia de COVID-19 que afecta nuestra vida, economía y salud pública. Fue un acontecimiento traumático”, afirmó Qiang Pan-Hammarström, miembro de la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo, que otorga el premio de medicina o fisiología. Sus comentarios se produjeron el 2 de octubre después de una rueda de prensa para anunciar a los ganadores. “Probablemente no sea necesario insistir más en que el descubrimiento básico de los galardonados ha tenido un gran impacto en nuestra sociedad”.
Hasta septiembre de 2023, se habían administrado más de 13.500 millones de dosis de la vacuna COVID-19, incluidas vacunas de ARNm y otros tipos de inyecciones, desde que estuvieron disponibles por primera vez en diciembre de 2020, según la Organización Mundial de la Salud. Un año después de su introducción, las inyecciones son Se estima que ha salvado casi 20 millones de vidas. globalmente. En Estados Unidos, donde las inyecciones de ARNm de COVID-19 fabricadas por Moderna y Pfizer/BioNTech representaron la gran mayoría de las vacunas, se estima que las vacunas han evitó 1,1 millones de muertes adicionales y 10,3 millones de hospitalizaciones.
Un tipo diferente de vacuna
El ARN es el primo químico menos conocido del ADN. Las células hacen copias de ARN de las instrucciones genéticas contenidas en el ADN. Algunas de esas copias de ARN, conocidas como ARN mensajero o ARNm, se utilizan para construir proteínas. El ARN mensajero “literalmente les dice a las células qué proteínas producir”, dice Kizzmekia Corbett-Helaire, inmunóloga viral de la Escuela de Salud Pública TH Chan de Harvard en Boston. Las proteínas realizan gran parte del trabajo importante que mantiene vivas y saludables a las células y a los organismos de los que forman parte.
Las vacunas de ARNm funcionan de manera un poco diferente a las vacunas tradicionales. La mayoría de las vacunas tradicionales utilizan virus o bacterias (ya sean debilitados o muertos) o proteínas de esos patógenos para provocar que el sistema inmunológico produzca anticuerpos protectores y otras defensas contra futuras infecciones.
Las vacunas COVID-19 fabricadas por Pfizer/BioNTech y Moderna contienen ARNm que transporta instrucciones para hacer una de las proteínas del coronavirus (SN: 21/02/20). Cuando una persona recibe una inyección de ARNm, el material genético ingresa a sus células y hace que las células produzcan la proteína viral durante un corto período de tiempo. Cuando el sistema inmunológico ve la proteína viral, construye defensas para prevenir enfermedades graves si la persona luego se infecta con el coronavirus.
Las vacunas que utilizan ARNm fueron una buena opción para combatir la pandemia, afirma Corbett-Helaire. La tecnología permite a los científicos “saltarse ese paso de producir grandes cantidades de proteínas en el laboratorio y en su lugar… decirle al cuerpo que haga cosas que ya hace, excepto que ahora producimos una proteína adicional”, dice.
Además de proteger a las personas del coronavirus, las vacunas de ARNm también pueden funcionar contra otras enfermedades infecciosas y cáncer. Los científicos también podrían utilizar la tecnología para ayudar a las personas con ciertas enfermedades raras. Enfermedades genéticas producir enzimas u otras proteínas de las que carecen. Los ensayos clínicos están en marcha. para muchos de estos usos, pero podrían pasar años antes de que los científicos conozcan los resultados (SN: 17/12/21).
mucho tiempo por llegar
La primera vacuna de ARNm para COVID-19 estuvo disponible poco menos de un año después de la pandemia, pero la tecnología detrás de ella tardó décadas en desarrollarse.
En 1997, Karikó y Weissman se conocieron en la fotocopiadora, dijo Karikó durante una conferencia de prensa el 2 de octubre en la Universidad de Pensilvania. Ella le habló de su trabajo con ARN y él compartió su interés por las vacunas. Aunque estaban ubicados en edificios separados, los investigadores trabajaron juntos para resolver un problema fundamental eso podría haber descarrilado las vacunas y terapias de ARNm: bombear ARNm regular al cuerpo irrita al sistema inmunológico de manera negativa, produciendo una avalancha de sustancias químicas inmunes llamadas citoquinas. Esos químicos pueden desencadenar una inflamación dañina. Y este ARNm no modificado produce muy poca proteína en el cuerpo.
Los investigadores descubrieron que cambiar el componente básico del ARN, uridina, por versiones modificadas, primero pseudouridina y luego N1-metilpseudouridina, podría amortiguar la mala reacción inmune. Esa química ingeniosa, reportado por primera vez en 2005permitió a los investigadores controlar la respuesta inmune y entregar de forma segura el ARNm a las células.
“El ARN mensajero tiene que esconderse y tiene que pasar desapercibido para nuestros cuerpos, que son muy brillantes a la hora de destruir cosas extrañas”, dice Corbett-Helaire. “Las modificaciones que [Karikó and Weissman] “En los que hemos trabajado durante varios años, realmente fueron fundamentales para permitir que la terapia de ARNm se ocultara y, al mismo tiempo, ser muy útil para el cuerpo”.
Además, el ARNm modificado produjo mucha proteína eso podría provocar una respuesta inmunedemostró el equipo en 2008 y 2010. El premio honra este trabajo sobre la modificación de los componentes básicos del ARNm.
Durante años, “no pudimos lograr que la gente notara que el ARN era algo interesante”, dijo Weissman en la conferencia de prensa de Penn. Las vacunas que utilizaban esta tecnología fracasaron en los ensayos clínicos a principios de la década de 1990 y la mayoría de los investigadores se dieron por vencidos. Pero Karikó “encendió la cerilla” y pasaron los siguientes 20 años descubriendo cómo hacer que funcionara, dijo Weissman. “Nos sentábamos juntos en 1997 y después y hablábamos sobre todas las cosas que pensábamos que el ARN podía hacer, todas las vacunas, terapias y terapias genéticas, y nos dábamos cuenta de lo importante que podía ser. Por eso nunca nos rendimos”.
En 2006, Karikó y Weissman fundaron una empresa llamada RNARx para desarrollar tratamientos y vacunas basados en ARNm. Después de que Karikó se uniera a la empresa alemana BioNTech en 2013, ella y Weissman continuaron colaborando. Ellos y sus colegas informaron en 2015 que encerrando el ARNm en burbujas de lípidos podría ayudar a que el frágil ARN llegue a las células sin descomponerse en el cuerpo. Los investigadores estaban desarrollando una vacuna contra el Zika cuando se produjo la pandemia y rápidamente aplicaron lo que habían aprendido para contener el coronavirus.
El trabajo del dúo no siempre fue tan celebrado. Thomas Perlmann, secretario general de la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska, preguntó a los nuevos galardonados si estaban sorprendidos de haber ganado. Dijo que Karikó estaba abrumada y señaló que hace apenas 10 años fue despedida de su trabajo y tuvo que mudarse a Alemania sin su familia para conseguir otro puesto. Nunca obtuvo una subvención de los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. para apoyar su trabajo.
“Ella luchó y no obtuvo reconocimiento por la importancia de su visión”, dijo Perlmann, pero le apasionaba el uso terapéutico del ARNm. “Ella resistió la tentación de alejarse de ese camino y hacer algo tal vez más fácil”. Karikó es la mujer número 61 en ganar un Premio Nobel desde 1901, y la decimotercera en recibir un premio en fisiología y medicina.
Aunque a menudo pasan décadas antes de que los comités del Nobel reconozcan un descubrimiento, a veces el reconocimiento se produce con relativa rapidez. Por ejemplo, Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna. ganó el Premio Nobel de Química en 2020 apenas ocho años después de que los investigadores publicaran una descripción de las tijeras genéticas CRISPR/Cas 9 (SN: 7/10/20).
“Nunca en toda mi vida esperé recibir el Premio Nobel”, dijo Weissman, especialmente apenas tres años después de que las vacunas demostraran su importancia médica. Perlmann le dijo que el comité del Nobel buscaba estar “más al día” con sus premios, dijo.
El oportuno Nobel destaca que “hay simplemente un millón de otras posibilidades para las terapias de ARN mensajero… más allá de las vacunas”, dice Corbett-Helaire.
Los investigadores dijeron en la conferencia de prensa de Penn que no estaban seguros de que la llamada telefónica de Perlmann a primera hora de la mañana fuera real. Siguiendo el consejo de la hija de Weissman, esperaron el anuncio del Nobel. “Nos sentamos en la cama. [I was] “Miro a mi esposa y mi gato pide comida”, dijo. “Esperamos y comienza la conferencia de prensa, y fue real. Entonces fue entonces cuando realmente nos emocionamos”.
Karikó y Weissman compartirán el premio de 11 millones de coronas suecas, o aproximadamente 1 millón de dólares.