Años de investigación sentaron las bases para vacunas rápidas contra el COVID-19

El Premio Nobel de Medicina fue otorgado el lunes a dos científicos cuyo trabajo condujo a las vacunas de ARNm contra el COVID-19.

Mientras los países se preparaban para implementar esas vacunas, The Associated Press analizó cómo se desarrollaron las vacunas con tanta rapidez. A continuación se muestra la historia original , publicada por primera vez el 7 de diciembre de 2020.

¿Cómo pudieron los científicos lanzar vacunas contra el COVID-19 tan rápido sin tomar atajos? Una ventaja inicial ayudó: más de una década de investigación entre bastidores que tenía una nueva tecnología de vacunas preparada para un desafío justo cuando estalló el coronavirus.

“La velocidad es un reflejo de años de trabajo anteriores”, dijo a The Associated Press el Dr. Anthony Fauci, el principal experto en enfermedades infecciosas de Estados Unidos. "Eso es lo que el público tiene que entender".

Crear vacunas y obtener resultados de estudios rigurosos menos de un año después de que el mundo descubriera una enfermedad nunca antes vista es increíble, ya que corta años de desarrollo normal. Pero los dos pioneros estadounidenses están fabricados de una manera que promete que un desarrollo más rápido puede convertirse en la norma, especialmente si demuestran que funcionan a largo plazo tan bien como sugieren las primeras pruebas.

“Mareo abyecto”, así describió el Dr. C. Buddy Creech, experto en vacunas de la Universidad de Vanderbilt, las reacciones de los científicos cuando estudios separados mostraron que los dos candidatos tenían alrededor del 95% de efectividad.

"Creo que entramos en una era dorada de la vacunología al contar con este tipo de nuevas tecnologías", dijo Creech en una sesión informativa de la Sociedad de Enfermedades Infecciosas de Estados Unidos.

Ambas inyecciones, una fabricada por Pfizer y BioNTech, la otra por Moderna y los Institutos Nacionales de Salud, son las llamadas vacunas de ARN mensajero o ARNm, una tecnología completamente nueva. Los reguladores estadounidenses decidirán este mes si permiten el uso de emergencia, allanando el camino para inyecciones racionadas que comenzarán con los trabajadores de la salud y los residentes de hogares de ancianos.

Miles de millones en financiación de empresas y gobiernos sin duda aceleraron el desarrollo de vacunas, y el lamentablemente enorme número de infecciones significó que los científicos no tuvieron que esperar mucho para saber que las inyecciones parecían estar funcionando.

Pero mucho antes de que el COVID-19 apareciera en el radar, el trabajo preliminar lo sentaron en gran parte dos corrientes diferentes de investigación, una en los NIH y la otra en la Universidad de Pensilvania, y porque los científicos habían aprendido un poco sobre otros coronavirus en experiencias anteriores. Brotes de SARS y MERS.

“Cuando comenzó la pandemia, teníamos una base sólida tanto en términos científicos” como en experiencia en el manejo del ARNm, dijo el Dr. Tal Zaks, director médico de Moderna, con sede en Massachusetts.

Tradicionalmente, fabricar vacunas requería cultivar virus o fragmentos de virus (a menudo en tinas gigantes de células o, como la mayoría de las vacunas contra la gripe, en huevos de gallina) y luego purificarlos antes de los siguientes pasos en la elaboración de las vacunas.

El enfoque del ARNm es radicalmente diferente. Comienza con un fragmento de código genético que contiene instrucciones para producir proteínas. Elija la proteína viral adecuada y el cuerpo se convertirá en una mini fábrica de vacunas.

"En lugar de hacer crecer un virus en un bidón de 50.000 litros e inactivarlo, podríamos administrar ARN y nuestros cuerpos producirían la proteína, que inicia la respuesta inmune", dijo el Dr. Drew Weissman de Penn.

Hace quince años, el laboratorio de Weissman intentaba aprovechar el ARNm para fabricar una variedad de medicamentos y vacunas. Pero los investigadores descubrieron que simplemente inyectar el código genético en animales causaba una inflamación dañina.

Weissman y una colega de Penn que ahora trabaja en BioNTech, Katalin Kariko, descubrieron una pequeña modificación en un bloque de construcción de ARN cultivado en laboratorio que le permitía pasar sin ser detectado por los centinelas que desencadenan la inflamación.

"Básicamente, podrían producir un ARN sigiloso", dijo el Dr. Philip Dormitzer, director científico de Pfizer.

Otros investigadores agregaron una capa de grasa, llamada nanopartículas lipídicas, que ayudó a que el ARN sigiloso ingresara fácilmente al interior de las células y comenzara la producción de la proteína objetivo.

Mientras tanto, en los NIH, el equipo del Dr. Barney Graham descubrió el objetivo correcto: cómo utilizar la proteína "pico" que recubre el coronavirus para preparar adecuadamente el sistema inmunológico.

El diseño correcto es fundamental. Resulta que las proteínas de la superficie que permiten que una variedad de virus se adhieran a las células humanas cambian de forma: reorganizan su forma antes y después de fusionarse en su lugar. Prepare una vacuna con la forma incorrecta y no bloqueará la infección.

"Se podría poner la misma molécula de una manera y la misma molécula de otra y obtener una respuesta completamente diferente", explicó Fauci.

Eso fue un descubrimiento en 2013, cuando Graham, subdirector del Centro de Investigación de Vacunas de los NIH, y su colega Jason McLellan estaban investigando una vacuna fallida de décadas contra el RSV, una enfermedad respiratoria infantil.

Se centraron en la estructura correcta de una proteína del VRS y aprendieron ajustes genéticos que estabilizaron la proteína en la forma correcta para el desarrollo de vacunas. Luego aplicaron esa lección a otros virus, incluida la investigación de una vacuna para el MERS, un primo del COVID-19, aunque no había llegado muy lejos cuando comenzó la pandemia.

"Eso es lo que nos puso en posición de hacer esto rápidamente", dijo Graham a la AP en febrero, antes de que la vacuna del NIH se probara por primera vez en personas. "Una vez que tengas ese detalle a nivel atómico, puedes diseñar la proteína para que sea estable".

Del mismo modo, BioNTech de Alemania se había asociado en 2018 con Pfizer, con sede en Nueva York, para desarrollar una vacuna contra la gripe más moderna basada en ARNm, lo que brindó a ambas compañías algunos conocimientos iniciales sobre cómo manejar la tecnología.

“Todo esto se estaba gestando. Esto no surgió de la nada”, afirmó Dormitzer, de Pfizer.

En enero pasado, poco después de que se informara del nuevo coronavirus en China, el director ejecutivo de BioNTech, Ugur Sahin, cambió de rumbo y utilizó el mismo método para crear una vacuna contra el COVID-19.

Moderna también estaba usando ARNm para desarrollar vacunas contra otros gérmenes, incluido el virus Zika, transmitido por mosquitos; una investigación que parecía prometedora, pero que no avanzaba rápidamente desde que el brote de Zika había fracasado.

Luego, en los NIH, Graham se despertó el sábado 11 de enero y vio que los científicos chinos habían compartido el mapa genético del nuevo coronavirus. Su equipo se puso a trabajar en la proteína de pico con la forma correcta. Días después, le enviaron esa receta a Moderna y la carrera por la vacuna comenzó.

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