La tecnología de vacuna de ARN mensajero, o ARNm, irrumpió en escena a principios de la pandemia de COVID, dejando a muchas personas tratando de ponerse al día con la ciencia detrás del avance. En los primeros seis meses de su disponibilidad, las vacunas contra la COVID previnieron unos ocho millones de infecciones por COVID, según ha demostrado un estudio.
Pero a pesar del éxito de las vacunas, los críticos han luchado contra el lanzamiento de las inyecciones de COVID y la tecnología de las vacunas de ARNm en general. Recientemente, la Administración de Alimentos y Medicamentos de la administración Trump inicialmente se negó a revisar una vacuna de ARNm para la influenza. Desde entonces, la FDA revocó su decisión, pero la administración Trump ha tomado otras medidas para apuntar a la tecnología, incluido el recorte de casi 500 millones de dólares en subvenciones para proyectos de vacunas de ARNm. A pesar de los reveses, muchos científicos creen que las vacunas de ARNm no sólo ayudarán a controlar las enfermedades infecciosas sino que también mejorarán el tratamiento del cáncer.
¿Cómo funcionan las vacunas de ARNm?
Sobre el apoyo al periodismo científico
Si está disfrutando de este artículo, considere apoyar nuestro periodismo galardonado suscribiéndose. Al comprar una suscripción, ayudas a garantizar el futuro de historias impactantes sobre los descubrimientos y las ideas que dan forma a nuestro mundo actual.
Todas las vacunas están diseñadas para entrenar al sistema inmunológico para que reconozca un patógeno específico u otra amenaza para el cuerpo. Las vacunas que protegen contra enfermedades infecciosas tradicionalmente han introducido un virus o bacteria debilitado o inactivado o una proteína distintiva de su superficie para desencadenar una respuesta inmune que es más leve que una infección. Si el cuerpo vuelve a encontrar la misma señal, estará mejor preparado para luchar contra el invasor.
En una vacuna de ARNm, la vacuna le da al cuerpo una sección de ARNm, material genético copiado del ADN que codifica una de las proteínas del patógeno. Este fragmento de ARNm actúa como plantilla para que el cuerpo produzca y luego reconozca esa proteína.
Algunos escépticos de las vacunas han expresado su preocupación por este uso de material genético extraño. Al contrario de lo que algunos afirman, “no va a cambiar su ADN”, dice Sabrina Assoumou, médica especialista en enfermedades infecciosas del Boston Medical Center y profesora asociada de la Universidad de Boston. Amplias investigaciones han demostrado que el fragmento de ARNm ingresa a las células pero no al núcleo celular, donde se almacena la mayor parte del material genético.
Y el cuerpo descompone fácilmente el ARNm. Los humanos ingerimos ARNm todo el tiempo de los alimentos que comemos, pero nuestro sistema digestivo lo desactiva. “Las células tienen salvaguardas para que no seamos invadidas por ácidos nucleicos que simplemente están presentes”, dice Jennifer Pancorbo, experta en biofabricación farmacéutica de la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Para evitar que el material genético se desmonte demasiado rápido, los desarrolladores de vacunas encierran el ARNm en una mezcla especializada de diminutas moléculas grasas llamadas nanopartículas lipídicas. Estas moléculas forman una burbuja protectora alrededor del ARNm que facilita que las células absorban este material genético. Allí el ARNm permanece durante horas o, como máximo, unos días antes de que una enzima especializada lo descomponga.
Además, las vacunas de ARNm incluyen sales, azúcares, ácidos y estabilizadores de ácidos, que las hacen más estables y permiten congelarlas.
¿Cómo se comparan las vacunas de ARNm con otros tipos de vacunas?
El método de vacunación más antiguo que se utiliza hoy en día incluye patógenos inactivados (como los de la mayoría de las vacunas modernas contra la polio) o patógenos que siguen siendo viables pero que han sido lo suficientemente debilitados como para no desencadenar enfermedades (como los de la vacuna contra el sarampión, las paperas y la rubéola o triple vírica). Estas vacunas de “virus completo” son sencillas de fabricar y los investigadores comprenden en detalle cómo funcionan en el cuerpo. Y brindan una fuerte protección contra una infección. Los patógenos inactivados y debilitados se parecen “mucho al malo”, dice Pancorbo, “por lo que es muy fácil que la respuesta inmune sea muy específica y se desarrolle muy rápidamente contra ese patógeno si estás expuesto a él”. Dicho esto, las vacunas de virus completos pueden causar efectos secundarios más desagradables y, en casos raros, los patógenos vivos debilitados pueden volver a desarrollar su capacidad infecciosa.
Quizás el enfoque de vacuna más común se denomina vacuna subunitaria, que contiene sólo partes específicas de un patógeno, a menudo proteínas. Las vacunas de subunidades son más seguras que las de virus completo porque no hay absolutamente ninguna posibilidad de que un virus recupere la capacidad de infectar a las personas. Pero estas vacunas a veces requieren compuestos adicionales llamados adyuvantes u otras estrategias que se ha demostrado que estimulan de forma segura la respuesta del sistema inmunológico a la vacuna. Algunos ejemplos de vacunas subunitarias incluyen aquellas que protegen contra el virus respiratorio sincitial (VRS), infecciones neumocócicas, tos ferina, hepatitis B, tétanos y virus del papiloma humano (VPH).
La última categoría amplia de vacunas que se utilizan hoy en día incluye las vacunas de ARNm. Las vacunas de esta categoría entregan material genético que codifica un atributo distintivo del patógeno. En lugar de fabricar un patógeno completo o una proteína patógena en un laboratorio, las propias células de su cuerpo se encargan de ese paso internamente.
¿Cuáles son los efectos secundarios y las debilidades de las vacunas de ARNm?
Como todas las vacunas, las vacunas de ARNm pueden tener efectos secundarios. A medida que se lanzaron las vacunas de ARNm contra la COVID, más de la mitad de los receptores informaron reacciones, conocidas científicamente como reactogenicidad, que incluían dolor, fiebre y dolores de cabeza. Aunque desagradables, estos efectos secundarios son de corta duración y mucho menos graves que una infección. Y alguna evidencia sugiere que tener más efectos secundarios puede estar asociado con una respuesta inmune más fuerte.
Las vacunas de ARNm contra la COVID también se asociaron con un efecto secundario muy raro llamado miocarditis o inflamación del tejido cardíaco. Este efecto fue más común entre los adolescentes varones y los adultos más jóvenes. La miocarditis relacionada con la vacuna ocurre a los pocos días de recibir la vacuna y afecta aproximadamente a una de cada 140.000 personas que reciben la primera dosis de la vacuna COVID. La infección por COVID en sí misma también puede causar miocarditis y la infección se asocia con un riesgo mucho mayor de problemas cardíacos graves que la vacuna.
Otra deficiencia de las vacunas de ARNm contra la COVID es que producen una protección relativamente breve contra la infección; Específicamente, la producción de células inmunes llamadas células de “memoria” parece menor para ellos que para otros tipos de vacunas, dice Pancorbo. Los científicos aún no tienen claro por qué ese aspecto de la respuesta inmune parece defectuoso en las vacunas de ARNm, dada la fuerte respuesta inicial que desencadenan los productos, dice.
¿Cuáles son las aplicaciones más interesantes de las vacunas de ARNm?
Al trasladar la fabricación del material diana del sistema inmunológico directamente al cuerpo, la tecnología de la vacuna de ARNm puede acelerar el desarrollo de vacunas, como lo hizo con las vacunas COVID. Esto fue crucial en los primeros días de la pandemia, cuando el virus que causa el COVID, el SARS-CoV-2, arrasó con una población completamente desprotegida. (La suerte también contribuyó a la rápida llegada de las vacunas: los investigadores ya habían estado trabajando para diseñar una vacuna de ARNm para proteger contra virus similares al SARS-CoV-2). A medida que el virus ha mutado, la plataforma de ARNm ha permitido a los científicos actualizar las vacunas contra la COVID para que coincidan mejor con las cepas más prevalentes.
Los investigadores dicen que las fases iniciales de una pandemia son quizás la situación en la que las vacunas de ARNm son más valiosas. La tecnología de ARNm es “una plataforma realmente excelente y flexible que nos ayudó a salir de la pandemia de COVID-19 y será útil en futuros brotes y epidemias y potencialmente evitará la próxima pandemia”, dice Alyson Kelvin, viróloga y vacunóloga de la Universidad de Calgary en Alberta.
El mismo cronograma de desarrollo rápido hace que las vacunas de ARNm sean atractivas para las vacunas contra la influenza estacional. Actualmente, los científicos deben predecir con meses de antelación qué cepas del virus de la gripe prevalecerán en la próxima temporada. Pero la necesidad de planificar con tanta antelación deja a las personas vulnerables a cepas que se desarrollan demasiado tarde en el año para ser objeto de vacunas. Eso sucedió la pasada temporada de gripe, cuando una variante dominante llamada subclado K surgió demasiado tarde para incorporarse a las vacunas y contribuyó a tasas de infección particularmente altas.
Finalmente, los investigadores también están considerando la tecnología de vacunas de ARNm para abordar patógenos, como el VIH y el dengue, contra los cuales los científicos han luchado por desarrollar inmunizaciones exitosas. Y ya están aprovechando este enfoque para combatir el cáncer.