Conoce la ciencia que llevó a Karikó y Weissman a recibir el prestigioso Premio Nobel de Medicina, y cómo sus innovaciones se convirtieron en la guía para responder a la mayor crisis sanitaria del último siglo.
En un hecho histórico, el pasado 2 de octubre de 2023 la bioquímica húngara Katalin Karikó y el médico norteamericano Drew Weissman han sido galardonados con el Premio Nobel de Medicina o Fisiología por trabajos realizados hace más de una década. ¿La razón? Sus descubrimientos sobre las modificaciones en las bases del ARNm allanaron el camino para el desarrollo en tiempo récord de dos vacunas contra el COVID-19.
Descifrando los secretos del ARNm: la clave para entender la respuesta al COVID-19
Nuestras células son como fábricas diminutas que producen bloques esenciales llamados proteínas. Estas proteínas son los arquitectos que dan forma a nuestros cuerpos y los mantienen en funcionamiento. Las fábricas tienen un manual llamado ADN, que les dice cómo crear estas proteínas. Sin embargo, para ejecutar estas instrucciones, las fábricas necesitan una copia del manual. Aquí entra el ARN mensajero (ARNm), actuando como mensajero que lleva las instrucciones del ADN a las fábricas.
Fuente: The Nobel Assembly at Karolinska Institutet
Inicialmente, la comunidad científica prefería el ADN para fabricar vacunas, pensando que era más estable. Sin embargo, usar ADN en humanos presentaba desafíos, ya que tenía que superar dos barreras para llegar al compartimiento celular donde ocurre la transcripción. En cambio, el ARNm solo necesitaba llegar al citoplasma celular, facilitando su entrega. Además, el ARNm no permanece mucho tiempo en nuestros cuerpos, lo que contribuye a su seguridad.
En los años 80, los científicos ya habían descubierto un método innovador para producir ARNm sin utilizar células, conocido como transcripción in vitro. Esta hazaña permitió avances notables en el campo de la biología. Sin embargo, se consideraba un método inestable, causante de reacciones inflamatorias y ligado a una producción ineficiente de proteínas en células y tejidos.
Una revolución en las bases: Cómo Karikó y Weissman transformaron la terapia con ARNm
En medio de estos obstáculos, Katalin Karikó, aterrizó en la Universidad de Pennsylvania con un plan revolucionario: emplear el ARN mensajero (ARNm) con fines terapéuticos. A pesar del potencial inmenso, convencer a los patrocinadores de la importancia de su proyecto resultó ser un desafío monumental.
“La innovación clave de su aproximación consiste en la producción in vitro de ARNm con una de sus bases nucleotídicas modificada químicamente (pseudouridina en vez de uridina) y cuya secuencia codifica la proteína inmunogénica de interés.
Carlos Briones del Centro de Astrobiología (CAB). Fuente: Science Media Centre
Es en ese momento crucial cuando Karikó se unió a Weissman, un inmunólogo fascinado por el papel de las células dendríticas en la vigilancia inmunológica y las respuestas inmunitarias inducidas por vacunas. Esta colaboración marcó un punto de inflexión, transformando desafíos en oportunidades y sentando las bases para avances significativos en la terapia con ARNm.
Karikó y Weissman emprendieron un viaje de descubrimiento, produciendo diferentes variantes de ARNm, cada una con alteraciones químicas únicas en sus bases. Sus experimentos se centraron en entregar estos ARNm modificados a las células dendríticas. En 2005, realizaron un descubrimiento innovador, encontrando que el ARNm modificado con bases de nucleósidos podía bloquear la activación de reacciones inflamatorias. Descubrimientos posteriores en 2008 y 2010 revelaron que estas modificaciones aumentaban la producción de proteínas cuando el ARNm se entregaba a las células.
La respuesta oportuna a una crisis global: vacunas de ARNm contra el COVID-19
Durante la pandemia de COVID-19 el mundo enfrentó una crisis de salud sin precedentes. Aprovechando los descubrimientos fundamentales de KArikó y Weissman, se desarrollaron a una velocidad récord dos vacunas de ARNm (BioNTech/Pfizer y Moderna) modificado con bases de nucleósidos que codifican la proteína de superficie del SARS-CoV-2. Este logro demostró la versatilidad y la rápida adaptabilidad de la tecnología de ARNm para responder a desafíos de salud emergentes. Sus descubrimientos no solo han desbloqueado el potencial de la terapia con ARNm, sino que también han brindado una luz de esperanza para abordar los desafíos de salud actuales y futuros.
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