Las vacunas COVID-19 fabricadas por Pfizer y Moderna utilizan tecnología de ARN mensajero (ARNm), que permite a los científicos probar, administrar y modificar las vacunas rápidamente. La capacidad de adaptarse rápidamente está en plena exhibición este verano.

El 28 de junio, cuando Ómicron BA.5 se convirtió en la variante predominante de COVID-19 en los Estados Unidos, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos. (FDA) recomendó que Pfizer y Moderna actualizaran sus inyecciones de refuerzo de ARNm para apuntar a Ómicron BA.4/BA. 5 variantes para un potencial lanzamiento en otoño. La vacuna actualizada se denomina vacuna “bivalente”, lo que significa que se dirigiría tanto a la cepa original del coronavirus como a las últimas subvariantes de Ómicron.

Un mes después, el 29 de julio, el gobierno federal anunció planes para comprar 66 millones de dosis (información en inglés) de una vacuna bivalente contra el COVID-19 de Moderna y 105 millones de dosis (información en inglés) de Pfizer. Si la FDA y los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) revisan y autorizan las vacunas actualizadas, las vacunas bivalentes podrían estar disponibles a fines de septiembre.

Este cambio ultrarrápido es posible gracias a la velocidad de la tecnología de ARNm “plug and play”. El ARNm es un material genético que le dice a nuestras células cómo producir proteínas específicas. Después de décadas de investigación, los científicos han aprendido a imitar este proceso para crear vacunas que enseñan a nuestras células cómo producir una proteína específica a partir de un virus. Una vez que nuestro cuerpo identifica una proteína extraña (por ejemplo, la proteína “espiga” de COVID-19), genera una respuesta inmune, creando anticuerpos para combatir la proteína extraña. Las células de nuestro sistema inmunitario recuerdan la proteína extraña invasora si la vuelven a ver en el futuro.

Velocidad del ARNm

Muchos laboratorios ahora pueden determinar rápidamente la composición genética de un virus, llamada “genoma”. Una vez que se identifica el genoma, los científicos pueden conectarlo al proceso de fabricación de vacunas y producir rápidamente una vacuna de ARNm nueva o actualizada. El 11 de enero de 2020, científicos en China pusieron a disposición del público el genoma del SARS-CoV-2 (el virus que causa el COVID-19). En dos días, Moderna diseñó una vacuna de ARNm que le diría a nuestras células que produzcan la proteína de pico que se encuentra en el virus. En 26 días, Moderna tenía su primer lote de vacunas. Y el 16 de marzo, solo 65 días después de que se conoció el genoma del virus, Moderna comenzó los ensayos clínicos.

Después de completar las tres fases de los ensayos clínicos, las vacunas de Pfizer y Moderna fueron autorizadas para uso de emergencia en los Estados Unidos en diciembre de 2020, menos de un año después de que se identificara el genoma. Las vacunas han demostrado ser seguras y extremadamente efectivas. Durante mayo de 2021, el 99,9% de las personas hospitalizadas con COVID-19 no habían sido vacunadas. Además, de las más de 18.000 personas en Estados Unidos que fallecieron a causa de la COVID-19 durante ese mes, solo 150 (o el 0,8 %) se habían vacunado por completo.

Una vacuna contra la gripe tradicional, por otro lado, requiere cultivar un virus en huevos de gallina, por lo que lleva al menos seis meses producir suficiente vacuna para la población del país. Debido a que el virus de la gripe muta de un año a otro, produciendo múltiples cepas en todo el mundo, los científicos deben decidir a qué cepa apuntar para las vacunas meses antes de que comience la temporada de gripe cada otoño. Esta es una de las razones por las que las vacunas contra la gripe, aunque siguen siendo fundamentales para prevenir enfermedades graves, pueden ser menos eficaces de un año a otro y, a menudo, tienen menos del 50 % de eficacia para prevenir infecciones.

Historia temprana de ARNm

Los científicos descubrieron por primera vez el ARNm en 1961 y han estado trabajando para desarrollar vacunas de ARNm desde la década de 1980. Uno de los desafíos que enfrentaron es que el ARNm es una molécula inestable. Cuando se inyecta ARNm en una célula, la célula puede rechazarlo y destruirlo rápidamente.

No fue sino hasta la década de 1990 que se hizo un verdadero avance con el uso de “gotas de grasa” que envolvían y protegían el ARNm, haciéndolo más estable y capaz de ingresar a las células sin ser rechazado. Esta tecnología allanó el camino para que las vacunas de ARNm actuales se hicieran realidad. Sin esta modificación, el ARNm no habría sobrevivido lo suficiente como para enseñar a nuestras células a construir proteínas, y no existirían las vacunas de ARNm.

Por cierto, se cree que el hecho de que el ARNm sea una molécula tan inestable es una de las razones por las que es seguro. Nuestras células descomponen el ARNm a los pocos días de recibir una vacuna, y la proteína de pico puede permanecer durante algunas semanas antes de descomponerse. Todo lo que queda después de que la proteína espiga se descompone son los anticuerpos que construimos y las células B de memoria que están preparadas para combatir el virus si la proteína espiga regresa.

Vacunas de ARNm a lo largo del tiempo La primera vacuna de ARNm probada en ratones en la década de 1990 se dirigió al virus de la gripe. Los avances tecnológicos llevaron a una vacuna de ARNm para la rabia que se probó en humanos por primera vez en 2013. También se han desarrollado vacunas de ARNm para los virus del Ébola y Zika, aunque aún no han sido aprobadas por la FDA

Moderna, una empresa joven cuyo nombre es una combinación de “modificado” y “ARN”, tenía una vacuna contra la gripe de ARNm en ensayos clínicos en 2015. Esa vacuna aún no ha sido aprobada por la FDA. No fue hasta diciembre de 2020, menos de un año después de la pandemia de COVID-19, que una vacuna de ARNm estuvo disponible para su uso en los Estados Unidos.

Desarrollos actuales

A medida que la pandemia ha evolucionado, el virus que causa el COVID-19 ha mutado rápidamente para evadir la inmunidad que obtenemos de las infecciones y las vacunas, independientemente de si se trata de una vacuna de ARNm o no. La proteína espiga de Ómicron por sí sola tiene 30 mutaciones desde que las vacunas se desarrollaron por primera vez para combatir la cepa del virus original.

Aún no se sabe qué variante será la predominante en los próximos meses. Tampoco sabemos cuán efectiva será una vacuna bivalente modificada dirigida a Ómicron BA.4/BA.5. Pero el potencial para actualizar una vacuna y hacerla disponible en unos pocos meses es un logro asombroso de la ciencia moderna.