Los investigadores Katalin Karikó y Drew Weissman han sido galardonados con el premio Nobel de Medicina por sus trabajos pioneros sobre el ARN mensajero (ARNm). Sus descubrimientos sobre las modificaciones de bases de nucleósidos permitieron el desarrollo de vacunas de ARNm contra la COVID-19 durante la pandemia que comenzó en 2020.

En nuestras células, la información genética codificada en el ADN se transfiere al ARNm, que se utiliza como plantilla para la producción de proteínas. Mientras que las vacunas tradicionales suelen contener una versión debilitada o muerta de un patógeno, proteínas patógenas fabricadas en laboratorios o virus genéticamente modificados para producir esas proteínas en el cuerpo, el ARNm por sí solo puede ordenar a las células que produzcan proteínas particulares que desencadenan respuestas inmunitarias.

La idea de la vacuna de ARNm se planteó en la década de 1980, tras el desarrollo de las técnicas en el campo de la genética en el laboratorio. El ARNm, que es sinterizado in vitro se consideraba inestable, difícil de administrar y daba lugar a reacciones inflamatorias, por lo que requirió el desarrollo de sistemas de lípidos portadores para encapsularlo y de este modo facilitar su eficacia.

Katalin en el laboratorio de su primer trabajo en la Universidad de Temple en Filadelfia, Estados Unidos.

Katalin Karikó, nacida en Hungría en 1955, y Drew Weissman, nacido en Massachusetts en 1959, comenzaron a colaborar en la Universidad de Pensilvania a finales de los años 90, combinando la experiencia de Karikó en bioquímica de ARN con la experiencia de Weissman en inmunología. Karikó, se dedicó a desarrollar métodos para utilizar el ARNm con fines terapéuticos, mientras que Weissman se interesó en las células dendríticas, que tienen funciones importantes en la vigilancia y la activación de las respuestas inmunitarias inducidas por vacunas.

Karikó y Weissman observaron que las células dendríticas reconocen el ARNm transcrito in vitro como una sustancia extraña, lo que conduce a su activación y a la liberación de moléculas de señalización inflamatorias, mientras que el ARNm de células de mamíferos no daba lugar a la misma reacción.

Pronto se dieron cuenta de que la reacción inflamatoria estaba relacionada con una diferencia fundamental entre los ARNm producidos dentro de células de mamíferos y los producidos por científicos en el laboratorio: mientras que los naturales tenían varias modificaciones químicas, los fabricados en laboratorio no y esta era la causa por la que desencadenaban una respuesta inflamatoria. La introducción de nuevas modificaciones en el ARNm de síntesis evitó esta respuesta indeseable abriendo el camino a su posible utilización terapéutica.

Los investigadores intentaron reproducir algunas de estas modificaciones en el ARNm en el laboratorio y luego presentar las moléculas resultantes a células inmunes llamadas células dendríticas. Los resultados fueron sorprendentes: la respuesta inflamatoria casi fue suprimida cuando se incluyeron modificaciones de bases en el ARNm. En 2005 publicaron en la revista Immunity que reemplazar una base de ARNm con bases modificadas de origen natural podría reducir en gran medida la respuesta inflamatoria.

En 2010 el interés por la tecnología de ARNm creció y varias empresas se pusieron a trabajar en su desarrollo. En aquel momento se produjeron vacunas contra el virus Zika y el coronavirus MERS-CoV. Tras el estallido de la pandemia de COVID-19 en 2020, se desarrollaron en un tiempo récord dos vacunas de ARNm con bases modificadas que codifican la proteína de superficie del SARS-CoV-2. Ambas vacunas fueron aprobadas en diciembre de 2020.

La probada eficacia de estas nuevas vacunas, la facilidad para adaptarlas ante la variabilidad de los agentes infecciosos de modo que conserven su eficacia y su proceso de fabricación en cortos periodos de tiempo que permite obtener herramientas terapéuticas ante la posibilidad de aparición de nuevos patógenos, permite vaticinar un futuro trascendental en el campo de la inmunización con las técnicas ARNm. Los efectos secundarios asociados a estos tratamientos no parecen ser importantes hasta ahora, aunque dado el corto recorrido de su utilización clínica será necesario un control en el tiempo que pudiera detectar complicaciones a largo plazo u otras ahora desconocidas. A día de hoy la relación beneficio-riesgo de los nuevos tratamientos de inmunización utilizando técnicas de ARNm es claramente favorable.