Moderna Therapeutics acaba de entrar en la fase dos de sus ensayos clínicos. Así es como funcionan las vacunas de ARNm y qué significan los últimos desarrollos.

Una vacuna prometedora contra el Coronavirus eliminó un obstáculo clave esta semana, cuando Moderna Therapeutics entró en la fase dos de sus ensayos clínicos. La medida indica que la vacuna de ARNm de la compañía ha superado sus controles de seguridad iniciales y ha alcanzado un hito importante al acercar este medicamento al mercado público y comercial.

Después de casi cinco meses de sufrir muertes mundiales y cierres económicos provocados por la pandemia de Covid-19, la gente espera ansiosamente un rayo de esperanza para volver a sus rutinas habituales. Esto explica en parte el reciente furor sobre los resultados de Moderna y su candidato favorito, que se trasladó del laboratorio de la compañía en Cambridge, Massachusetts, a ensayos en seres humanos en un récord de 63 días.

El 18 de mayo, la compañía de biotecnología había anunciado descubrimientos preliminares de que sujetos sanos habían respondido a su vacuna de ARNm produciendo "anticuerpos neutralizantes". Los anticuerpos son los centinelas clave hechos por el sistema inmune para prevenir la infección por el coronavirus. Los expertos se apresuraron a señalar que los resultados se aplicaron a solo ocho de 45 personas en el ensayo, que está llevando a cabo el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de EE. UU. La compañía no ha publicado suficiente información para evaluar si los sujetos de la fase uno, tuvieron respuestas inmunes protectoras, lo cual es ampliamente considerado por los inmunólogos como algo más que simplemente producir anticuerpos.

Pero los detalles que presentó Moderna, junto con el último anuncio, sugieren que la compañía podría estar en camino de lograr algo sin precedentes: patentar la primera vacuna de ARNm para el uso humano.

El farmacéutico Michael Witte (izquierda) le da a Rebecca Sirull una inyección en la primera fase de un ensayo clínico para una posible vacuna contra Covid-19 el 16 de marzo de 2020. Sirull es el tercer paciente en recibir la inyección en el estudio en el Kaiser Permanente Washington Health Research Institute en Seattle, uno de los tres sitios que participan en el ensayo de fase uno.

"Los resultados son emocionantes, porque tienen datos de la fase uno que muestran que la vacuna es segura, lo cual es un gran tema", dice Ali Salem, desarrolladora de drogas y profesora de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Iowa que no está involucrada en la prueba de Moderna.

El ensayo de fase dos involucrará a aproximadamente 600 participantes distribuidos en 10 sitios y ocho estados. Esos sitios comenzaron a evaluar sujetos esta semana y si califican según los exámenes físicos, algunos recibirán vacunas a partir del próximo lunes. Después de que esta historia se publicó inicialmente, Moderna confirmó mediante un comunicado de prensa que los primeros participantes en cada grupo de edad del ensayo (adultos menores de 55 años) recibieron dosis del candidato de la compañía.

"Nuestros investigadores principales dirían fácilmente que estos estudios son los más importantes que han realizado en sus vidas", dice Jaime Farra, director de marketing de la Alianza para la Investigación de Multiespecialty, que está administrando un sitio en Newton, Kansas.

Cómo surgieron las vacunas de ARNm

Cada vez que un germen infecta un cuerpo, nuestro sistema inmunológico lucha por reconocer y montar una respuesta. Las vacunas tradicionales aprovechan esa respuesta al inyectar virus enteros pero inactivos, o sus proteínas completas, en nuestros cuerpos, lo que desencadena una reacción inmune. Estas vacunas tardan en desarrollarse, en parte porque los científicos deben cultivar e inactivar un germen completo o sus proteínas de una manera específica.

El ARN mensajero es un material genético hecho de ácido nucleico, el mismo material que nuestro ADN, que viaja a través de nuestras células, dando instrucciones finales sobre qué proteínas construir para formar la arquitectura celular del cuerpo. A principios de la década de 1990, los científicos se preguntaban qué pasaría si fabricaran piezas de ADN viral y ARNm y luego las inyectaran en las células humanas o animales de laboratorio. La esperanza era que las células asimilaran fragmentos genéticos, produjeran proteínas virales y desencadenaran una respuesta inmune.

En teoría, este método permitiría a los científicos fabricar vacunas más rápido; en lugar de que lleve semanas, un candidato podría estar listo para realizar la prueba en horas o días. Estas vacunas candidatas también serían más flexibles y duraderas contra los gérmenes que tienden a evolucionar a través de la mutación, como el coronavirus, la gripe y el VIH. Esto podría ayudar a conducir a una vacuna universal que funcione contra múltiples cepas de un virus, dice Margaret Liu, presidenta de la junta de la Sociedad Internacional de Vacunas.

Hace treinta años, Liu se encontraba entre la primera ola de investigadores de laboratorio en tratar de usar vacunas de ADN y ARNm. Sus primeros resultados con una vacuna de ADN universal para la influenza fueron los primeros en mostrar protección y mostraron la mayor promesa, al menos en ratones. En general, los primeros días de las vacunas de ADN y ARNm mostraron éxitos repetidos en modelos animales, lo que se conoce como la etapa "preclínica" de desarrollo de fármacos, pero luego no pudieron generar respuestas inmunes potentes en los seres humanos.

"La gente pensaba, bueno, debe ser porque los seres humanos son más grandes", dice Liu. Pero esa hipótesis perdió apoyo después de que se desarrollaron exitosas vacunas de ADN para caballos, peces y cóndores de California.

Mientras tanto, las vacunas de ARNm lucharon con una estabilidad debilitada. Una vez dentro del cuerpo, el ARNm de una vacuna se descompone más rápido que el ADN, lo que también limita la potencia inmune. Además, el ARNm puede agravar las células inmunes, causando reacciones adversas. Durante años, estos desafíos dejaron de lado las vacunas de ARNm y relegaron las vacunas de ADN a la medicina veterinaria.

El eje en progreso

La narrativa comenzó a cambiar en el año 2005, cuando los científicos de la Universidad de Pensilvania introdujeron ligeras modificaciones químicas a las vacunas de ARNm. Estos cambios agregaron durabilidad e hicieron que las vacunas fueran más seguras, causando menos respuestas inmunes adversas.

"Mucha gente comenzó a ver el ARNm como una estrategia terapéutica para una variedad de enfermedades", dice Salem de la Universidad de Iowa. Una de estas ramas se convertiría en "ModeRNA Therapeutics", ahora conocida como Moderna, una compañía creada en el 2010 después de que el investigador de Harvard Derrick Rossi usara ARNm modificado para reprogramar las células madre en un intento por tratar la enfermedad cardiovascular.

Con los años, la compañía también confió en una herramienta popular para el suministro de medicamentos llamada nanopartículas lipídicas. Al empacar material genético dentro de una cápsula resbaladiza hecha de lípidos aceitosos, estas partículas podrían deslizar más fácilmente el ARNm en las células, donde podría funcionar. Con una tecnología de ARNm más segura y una mejor entrega de medicamentos, la compañía pudo ampliar su cartera y buscar remedios para el cáncer y para una variedad de enfermedades infecciosas, incluida la gripe. Pero el punto de inflexión llegó con el virus del Zika transmitido por mosquitos.

Después de que surgió el Zika en el 2015, los laboratorios se apresuraron a encontrar una vacuna adecuada. Justin Richner, ahora profesor asistente en la Universidad de Illinois en Chicago, formó parte de un esfuerzo de múltiples universidades para realizar una investigación temprana sobre candidatos a vacunas de ARNm realizada por Moderna Therapeutics. Richner dice que el equipo perfeccionó los códigos de ARNm, que llevaron a una de las vacunas contra el zika de Moderna a los primeros ensayos en seres humanos en el 2016, donde se estancó.

La seguridad, ante todo

Moderna Therapeutics no respondió a múltiples solicitudes de National Geographic para una entrevista. Pero las actualizaciones corporativas de la compañía, que no son revisadas por pares, pueden dar pistas sobre su progreso con la vacuna Covid-19. Por ejemplo, mientras que el anuncio del 18 de mayo de Moderna no proporcionó cifras concretas sobre cuántos anticuerpos estaban presentes en los seres humanos o en los ratones después de la inmunización. Pero sí reveló que la primera fase de su ensayo Covid-19 aparentemente ha logrado su objetivo principal de determinar la dosis de medicamento más segura.

"Cuando se realiza el primer ensayo clínico en seres humanos, la información más importante para saber es si la vacuna es segura", dice Maria Elena Bottazzi, decana asociada de la Escuela Nacional de Medicina Tropical de Baylor College of Medicine, que no está involucrada en la prueba de Moderna.

Agrega que una mejor señal de éxito para Moderna puede ser algo que aún no ha sido abordado por las declaraciones de la compañía: las células T. Los anticuerpos son solo una rama de una respuesta inmune. Las células T son otra. Ambos pueden formar una protección duradera por sí mismos, pero las células T ayudan a que emerjan los anticuerpos. Eso es importante porque las vacunas de ADN y ARNm están mejor orientadas a desencadenar células T, dice Bottazzi, pero evaluar esa respuesta es laborioso y generalmente se reserva para fases posteriores de ensayos en seres humanos.

Aun así Moderna podría tener un largo camino por recorrer. Los sujetos de la segunda fase están programados para ser monitoreados durante al menos 15 meses, aunque si los primeros signos se ven bien, el candidato a la vacuna podría avanzar a sus etapas finales más adelante este año.

Independientemente de si Moderna tiene éxito, el mundo necesitará múltiples versiones para vencer la pandemia. A nivel mundial, se están llevando a cabo más de un centenar de ensayos candidatos a la vacuna Covid-19 y hasta ahora, varias compañías informan resultados prometedores revisados por pares. Numerosas apuestas son, en última instancia, una ventaja, porque si falla cualquier candidato a la vacuna, las demás siguen ofreciendo una esperanza continua, dice Bottazzi.

Una célula humana (marrón verdoso) está muy infectada con partículas del virus Sars-CoV-2 (rosa) aisladas de ...

Una célula humana (marrón verdoso) está muy infectada con partículas del virus Sars-CoV-2 (rosa) aisladas de un paciente humano. Esta imagen fue capturada y mejorada con color en el Centro de Investigación Integrada del Niaid en Fort Detrick, Maryland. Una vacuna evitaría que el virus se replique y se apodere de las células del huésped.

Nota del editor: La nota ha sido actualizada con la noticia de que Moderna ha confirmado el inicio de su fase dos de prueba.

Por Nsikan Akpan para National Geographic.-