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ARNm revolution

Publicado el 11 marzo, 2021

Cuando ya habíamos aprendido el significado de las siglas CRISPR (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas) y la relevancia que tienen para el futuro de la humanidad, llega el momento de acostumbrarnos a un nuevo término, el ARNm que parece también va a tener un gran impacto en nuestras vidas.

Para los que aún recordáis lo estudiado en biología en el colegio, el ARN o (Ácido Ribonucleico), es primo hermano del ADN (Ácido Desoxiribonucleico), de hecho en los virus, que son seres tan básicos no cuentan con ADN, es la molécula que constituye su material genético.

Así que como te puedes imaginar, hoy hemos venido a hablar de virus o más bien de cómo acabar con ellos, especialmente con ese que ha puesto el mundo patas arriba y que ha obligado a los científicos a sacar los mejor de sí mismos, para desarrollar en tiempo record una vacuna usando una nueva técnica de la que vamos a hablar a continuación.

Porque el ARNm o RNAm en inglés (messenger Ribonucleic Acid) es la base para que ahora millones de personas de todo el mundo se estén quitando de encima el miedo a acabar en el hospital con serios problemas respiratorios o lo que es aún peor, perder la vida por culpa de un virus que nos ha demostrado que seguimos siendo muy vulnerables y que necesitamos enormemente de la ciencia y de la medicina para resolver este tipo de problemas.

Qué es el ARNm y por qué ha servido para crear una vacuna

Cuando aprendemos un poco sobre biología y especialmente sobre bioquímica, nos damos cuenta de que la complejidad es mucho mayor de lo que a primera vista pensamos si conocemos las moléculas fundamentales que conforman la vida, ya que no se trata únicamente de conocer esas moléculas, sino también las interacciones entre ellas y los múltiples cambios que se producen en su funcionamiento a través de esas interacciones. Así podemos compararlo al funcionamiento del cerebro, donde inicialmente pensábamos que todo era cuestión de cómo funcionaban las neuronas y cómo se comunicaban entre ellas a través de impulsos eléctricos, pero cada vez tenemos más claro que también influyen mucho otros elementos, como es su propia organización estructural y el efecto que tienen sobre ellas los neurotransmisores.

Por esto, de cara a entender qué es el ARNm y por qué ha servido para crear la vacuna para el coronavirus, pensamos que lo mejor es recurrir a los verdaderos expertos en la materia y aquí es donde recomendamos leer a Ignacio López Goñi, que nos lo cuenta de maravilla en su blog:

La tecnología de vacunas basadas en RNA mensajero monocatenario no es nueva. Se viene empleando en ensayos preclínicos y clínicos desde hace décadas. La mayor preocupación con este tipo de vacunas, más que la seguridad, ha sido su inestabilidad, su baja eficiencia para introducirlas en las células y que expresaran el antígeno, y que el RNA puede estimular reacciones inmunogénicas de tipo inflamatorio, lo que ha limitado en parte su desarrollo. El RNA es una molécula muy inestable y por eso requiere condiciones de mantenimiento extremas (de menos 80ºC), se degrada muy fácilmente por RNAsas y no se internaliza de forma eficiente. Sin embargo, esta tecnología también tiene ventajas. Es relativamente más barato que otro tipo de vacunas y, sobre todo permite diseñar una vacuna nueva en un tiempo récord. Una vez que se conoce el genoma del patógeno, en unas semanas se pueden producir los primeros prototipos vacunales. Por eso, es una excelente herramienta cuando aparece un patógeno nuevo para el que se necesita un vacuna con urgencia, como una pandemia. En este caso, la rapidez es un beneficio mayor que el problema de su inestabilidad. Moderna, por ejemplo, fue capaz de diseñar su vacuna de RNAm contra SARS-CoV-2 en tan solo seis semanas después de que el genoma del virus se hizo público. La vacuna RNAm de Pfizer/BioNtech se basa en el genoma del coronavirus, en concreto en el gen que codifica para la proteína S (la glicoproteína de la envoltura del virus que actúa como la llave que se une al receptor de la célula). Pero esa molécula no es un trozo del RNA del virus sin más. Esa secuencia se ha modificado para aumentar su estabilidad y facilitar que la célula se capaz de “leerla”, traducirla y sintetizar la proteína viral. Obviamente, como solo se utiliza un fragmento de RNA, este tipo de vacunas no pueden causar la enfermedad.

El reconocimiento a Katalin Karikó

Katalin Karikó es una investigadora húngara que ha desarrollado las bases científicas para que ahora podamos estar hablando de vacunas basadas en ARNm. Su trabajo incluye la investigación científica de la activación inmune mediada por ARN que resulta en el co-descubrimiento, con Drew Weissman, de las modificaciones de nucleósidos que suprimen la inmunogenicidad del ARN. Esto permite el uso terapéutico del ARNm y por ello la tecnología ha sido licenciada por BioNTech y Moderna para desarrollar las vacunas COVID-19.​ Junto a Weissman es titular de patentes concedidas en los Estados Unidos para la aplicación de ARN no inmunogénico modificado por nucleósidos.

El trabajo a nivel científico de Katalin Karikó es un gran ejemplo de perseverancia, ya que durante muchos años tuvo que luchar para lograr los apoyos necesarios para el desarrollo de su tecnología, algo que incluso le llevó a crear y dirigir su propia empresa, RNARx entre los años 2006 y 2013. Ahora todo el mundo puede reconocer el mérito de haber continuado trabajando, pese a la dificultad para financiar sus estudios, hasta crear una tecnología que va a salvar cientos de millones de vidas, no solo por la Covid, sino por otras muchas enfermedades para las cuales se podrán desarrollar vacunas basadas en ARNm.

Katalin Karikó trabaja actualmente como vicepresidente senior en BioNTech RNA Pharmaceuticals.

BionTech como estandarte de las empresas que van a impulsar el ARNm

Dos empresas han brillado especialmente durante el último año por su trabajo para el desarrollo de la vacuna del coronavirus, una es Moderna, que fue la más rápida en el desarrollo inicial y la otra es BioNTech, que ha desarrollado su vacuna junto con Pfizer.

Y sobre BioNtech queríamos destacar que lejos de conformarse con el gran logro de poner en el mercado millones de vacunas contra el Coronavirus, no ha parado de trabajar para encontrar también solución a otras enfermedades, como es el caso de la esclerosis múltiple, una enfermedad autoinmune contra la que podríamos luchar también usando el ARNm.

Hasta el momento la empresa ha logrado desarrollar una vacuna ARNm probada en complejos modelos de esclerosis múltiple en ratones, en los que se ha detectado la supresión de la enfermedad. Este nuevo enfoque para luchar contra la esclerosis múltiple aborda los escollos clave en el tratamiento de enfermedades autoinmunes, como la inducción de inmunosupresión sistémica. Se trata de la primera aplicación de la tecnología de ARNm para conseguir la inmunomodulación específica de antígenos de enfermedades autoinmunes y por lo tanto genera esperanzas para un futuro tratamiento de enfermedades como la artritis reumatoide, la celiaquía y la diabetes tipo 1.

Las vacunas de ARNm son muy seguras y efectivas

Para terminar con este artículo en el que hemos descubierto las grandes cualidades del ARNm para ayudar a crear vacunas contra enfermedades infecciosas, vamos a volver al blog de Ignacio López-Goñi para que nos siga ilustrando a este respecto:

Las vacunas de RNAm son muy seguras: uno de los posibles efectos graves de las vacunas es la anafilaxis. Se han analizado datos del primer mes de vacunación en EE.UU., donde se han administrado más de 17,5 millones de dosis. El Sistema para Reportar Reacciones Adversas a las Vacunas ha registrado solo 66 casos de anafilaxia. Esto supone menos de 4 casos por millón de dosis o el 0,0003% de todas las dosis analizadas.

Las vacunas son efectivas: principio de febrero más de 3,67 millones de israelíes había recibido la primera dosis de la vacuna de RNAm. Más del 28% había recibido además la segunda dosis. Entre los mayores de 60, más del 80% había sido vacunados. El número de infecciones está disminuyendo de forma significativa, especialmente entre las personas mayores de 60. En este grupo de edad, ha habido un 56% menos de infecciones y un 42% menos de hospitalizaciones y un 35% menos de fallecimientos por COVID-19 después de la segunda dosis.

Bonus

Antes de irte no dejes de leer este artículo de MIT Technology Review sobre el ARNm, que comienza así: Los científicos responsables de la tecnología de ARN mensajero de las vacunas contra el coronavirus creen que podría adaptarse a un coste muy bajo para corregir fallos genéticos capaces de curar algunos tipos de cáncer, la anemia de células falciformes y quizás incluso el VIH.

Y si aún quieres aprender más sobre las grandes posibilidades que ofrece el ARNm te recomendamos leer las ideas de Moderna al respecto de cómo usar el ARNm como si fuera un software con el que programar vacunas: Construimos Moderna con la premisa de que si el uso de ARNm como medicamento funciona para una enfermedad, debería funcionar para muchas otras. Y, si esto es posible, con el enfoque y la infraestructura adecuados, podría mejorar significativamente la forma en que se descubren, desarrollan y fabrican los medicamentos. Reconociendo el amplio potencial de la ciencia del ARNm, nos propusimos crear una plataforma de tecnología de ARNm que funcione de manera muy similar a un sistema operativo en una computadora. Está diseñado para que pueda conectarse y reproducirse indistintamente con diferentes programas. En nuestro caso, el «programa» o la «aplicación» es nuestro fármaco de ARNm, la secuencia de ARNm única que codifica una proteína.

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