La revolución del ARN

Así se ha gestado la innovación tecnológica radical que ha permitido desarrollar las vacunas de la covid en un tiempo récord

Un camión frigorífico se dirige a la sede de BioNTech en Mainz (Alemania), el pasado lunes.
Un camión frigorífico se dirige a la sede de BioNTech en Mainz (Alemania), el pasado lunes.Michael Probst (AP)

Las estrellas científicas del año, las vacunas de ARN, no son tan radicalmente nuevas como pensamos. Para empezar, el ARN es seguramente la molécula informativa más antigua del planeta. “Informativa” quiere decir que tiene genes, y eso implica dos propiedades esenciales: que saque copias de sí misma y que signifique algo. En nuestros días es el ADN quien encarna esas dos funciones, pero todo apunta al ARN como su titular en el origen de la vida, hace unos 4.000 millones de años. Tampoco su utilización como vacuna es una invención caída del cielo, pues lleva 30 años cuajándose en los laboratorios de investigación básica. Nada de eso resta brillo a su papel estelar en la pandemia, pero ayuda a enmarcar las cosas en su escala temporal correcta.

La primera demostración de la técnica del ARN mensajero (mRNA en sus siglas universales) que utilizan las vacunas de Pfizer y Moderna acaba de cumplir 30 años. Un equipo del departamento de Pediatría de la Universidad de Wisconsin, Madison, publicó en Science la prueba de principio, al mostrar que la inyección directa del ARNm en el músculo de los ratones causaba que las células leyeran el gen que se hubiera incorporado en el ARNm.

Usaron genes de varios productos fácilmente detectables, como la luciferasa, la proteína que hace brillar a las luciérnagas, y cuyo nombre demoniaco ha promovido fakes sin cuento en los mentideros antivacunas. Aquello no era más que un experimento inicial, concebido como prueba de principio. Las vacunas de Pfizer y Moderna no llevan el gen de la luciferasa, sino el de la espícula del SARS-CoV-2. El ARNm se introduce en nuestras células, nuestra maquinaria produce la proteína de la espícula, la expone en su superficie y el sistema inmune reacciona contra ella. Así queda preparado por si le llega después el virus natural.

¿Qué ha pasado en estos 30 años? Que, como de costumbre, ha habido que resolver un montón de problemas técnicos para que la prueba de principio haya podido llegar a la clínica. El ARN es una molécula muy frágil, y las enzimas que lo destruyen (llamadas RNasas) están en nuestra saliva, nuestro sudor y por todas partes. Ha habido que buscar formas de protegerlo, de envolverlo en productos que lo aíslen de ese mundo hostil. Además, tiene que penetrar en nuestras células si quiere hacer algo, y la ineficiencia de ese proceso lo inhabilita como una vacuna útil. Así que también ha habido que mejorar la capacidad de las partículas para atravesar la membrana de las células. Estas dificultades habían desviado la atención de los investigadores, y de quienes les financian, a las vacunas más consolidadas, basadas en el virus entero o en alguna de sus partes.

Unas vacunas que no pueden infectar

Los grandes avances han llegado en la última década, sobre todo gracias al aumento de la inversión en el campo. La razón es que los financiadores percibieron que las vacunas de ARNm tenían varias ventajas importantes sobre sus competidoras. Y, curiosamente, dadas las dudas que ha suscitado la vacuna de Pfizer entre la población, la principal de ellas era la seguridad. El ARNm transporta información, pero no se puede replicar, luego no es una entidad infecciosa.

Tampoco puede insertarse en el genoma humano, ni en ningún otro, lo que elimina la posibilidad de mutaciones por inserción de material vírico. Además, su vida es más bien corta, porque tenemos toda una maquinaria celular dedicada a degradarlo de manera controlada. Y, como acabamos de ver en directo, puede desarrollarse muy rápido y manufacturarse con eficiencia a gran escala. A principios de 2018, dos años antes de la pandemia, la técnica estaba lista para su uso, y no solo para vacunas, sino también contra el cáncer. Lo demás está a punto de ser historia, o eso esperan los científicos.

La rapidez de desarrollo de las vacunas de Pfizer y Moderna ha dejado perplejos a los expertos. La vacuna más rápida que se había hecho hasta ahora, la de las paperas en los años sesenta, llevó cuatro años desde el aislamiento del virus hasta su aprobación. Y ese es el récord, porque lo más habitual es tardar un decenio. Esta vez ha sido un solo año.

Este récord de velocidad plantea una cuestión obvia: ¿podremos a partir de ahora desarrollar una vacuna en un año?

La marca de velocidad no solo es un motivo para felicitar a la investigación biomédica, sino que también plantea una cuestión casi obvia: ¿podremos a partir de ahora desarrollar una vacuna en un año? Tiene interés, porque los virólogos están convencidos de que vendrán más pandemias de nuevos virus emergentes. Vista la que ha formado el SARS-CoV-2 en la sociedad y la economía, la rapidez de las futuras vacunas va a ser una ventaja clave. Desmoraliza pensar qué estaría ocurriendo ahora si la vacuna anticovid tardara 10 años. Como recuerda Nature, la neumonía, la malaria y la tuberculosis matan a millones de personas cada año. La crisis de 2020 ha demostrado hasta qué punto las situaciones de emergencia planetaria y la inyección de recursos pueden acelerar las soluciones científicas. En el mundo en desarrollo esas otras emergencias son lo cotidiano, pero no atraen los recursos.

Pero la rapidez actual hunde sus raíces en el pasado, como vimos al principio. Se deben en gran parte a años y décadas de investigación en otros virus más o menos relacionados, y en particular en otros coronavirus, como el SARS y el MERS. La investigación construye sobre el conocimiento anterior, o “sobre hombros de gigantes”, en la expresión de Newton. Sigue siendo cierto, sin embargo, que la enormidad de los fondos dedicados a la covid ha permitido un estilo nuevo de hacer los ensayos clínicos, en el que se solapan las tres fases, hasta ahora consecutivas. A pesar de todo, esto revela que los avances que hemos aprendido en esta pandemia no son inmediatamente exportables a otros problemas sanitarios. Faltará la pasta.

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Un prodigio de la evolución

Cualquier vacuna es al final un truco para engañar o persuadir a nuestro sistema inmune para que trabaje en nuestro beneficio. Puestos a hablar de invenciones brillantes, como las vacunas de ARNm, hay que reconocer que palidecen frente al poder creativo de la evolución biológica. El sistema inmune tiene sensores que le permiten detectar una proteína o un agente infeccioso de cualquier tipo, y eso implica que sabe distinguir entre esos invasores extraños y los centenares de miles de moléculas propias del cuerpo humano. Cuando se le nubla esa distinción, ocurre alguna de las 50 enfermedades autoinmunes descritas, como la artritis, el lupus y varias dolencias renales. Pero normalmente funciona muy bien.

 

Lo más extraordinario de este prodigio de la evolución es su capacidad de aprender. Cuando una célula (linfocito, un glóbulo blanco de la sangre) produce un anticuerpo que reconoce al agente extraño, las células madre de ese linfocito son estimuladas a proliferar. Y también a probar variaciones sobre la idea original, jugueteando con el propio gen del anticuerpo, mutando sus zonas de contacto con el virus, barajando sus módulos genéticos. Y lo más asombroso de todo: el sistema inmune proviene de un antiguo virus.

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