Moderna solo necesitó dos días para diseñar su vacuna contra el COVID: así es como la nueva tecnología de ARNm ya ha cambiado la fabricación de vacunas

Dos días. Tan sólo dos días. Eso es lo que tardaron los equipos de Moderna en diseñar su vacuna contra el coronavirus y desde que la cifra fue revelada en un reportaje del New York Times no ha dejado de sorprender. No es para menos: hablamos de uno de los desarrollos tecnológicos más importantes de la década, de un paso clave para el que puede ser uno de los grandes hitos en la historia de la ciencia y se hizo, solamente, en 48 horas. ¿Cómo lo hicieron?

Bienvenidos al maravilloso mundo del ARNm

Estas vacunas están basadas en ARN mensajero. El ARNm es un trozo de ácido ribonucleico que lleva información sobre la secuencia de aminoácidos de una proteína en concreto desde el ADN, lugar donde se almacena toda esa información, hasta el ribosoma, lugar de la célula donde se sintetizan las distintas proteínas. Haciendo un paralelismo: el ARNm sería el 'pendrive' que usan las células para trasladar la información desde el ordenador (ADN) a la impresora (ribosoma).

A medida que nuestra capacidad para producir ARN sintético mejoraba, los científicos se preguntaban si podríamos "darle el cambiazo" a la célula con un pendrive hecho por nosotros. Es decir, si podríamos "infiltrar" una cadena de ácido ribonucleico y engañar a los ribosomas para que produjeran las proteínas que nosotros quisiéramos. Se consiguió por primera vez en ratones en los laboratorios de la Universidad de Wisconsin en 1990.

Eso abría la puerta a usar nuestro propio cuerpo para fabricar "anticuerpos para vacunar contra infecciones, enzimas para revertir enfermedades raras o agentes de crecimiento para reparar el tejido cardíaco dañado". Sin embargo, llevar la idea a la práctica era mucho más difícil de lo que parecía. Al fin y al cabo, no podemos ir célula a célula del cuerpo inyectando el ARN sintético para que produzcan lo que nosotros queramos y verter grandes cantidades de ese ARN en el flujo sanguíneo podría desencadenar una respuesta inmune masiva muy peligrosa.

En 2005, Katalin Karikó y Drew Weissman descubrieron una manera de "enmascarar" el ARN frente al sistema inmune. Así, las instrucciones sintéticas podía recorrer el cuerpo e internarse en las células sin producir reacciones inmunes. Sobre esa patente, están trabajando dos de las vacunas contra el coronavirus más exitosas: la de Moderna y la de Pfizer.

Cómo programar fácilmente una vacuna

Cuando surge Moderna, los investigadores tan solo buscan una forma rápida reprogramar células adultas y convertirlas en células madre. Pero pronto se dieron cuenta de que tenían una herramienta mucho más potente entre manos. El problema, ahora, es que tenían demasiadas posibilidades. De repente, tenían a su alcance el poder programar la maquinaria molecular de las células; sin embargo, estaba todo por hacer.

Y eso, en una industria como la biotecnológica que tiene tiempos amplísimos, era un enorme problema. No sería la primera vez que una empresa empieza a desarrollar una tecnología exitosa y quiebra antes de poder verla hecha una realidad. Por ello, cuando se pusieron a trabajar hicieron lo que haría todo informático ante un nuevo lenguaje de programación: una librería.

Es decir, crearon un conjunto de "implementaciones funcionales codificadas" que les permitiera escribir y diseñar pequeños programas genómicos (el ARNm sintético) de forma rápida y sencilla. Para ello se necesitaba saber cómo hacían los ribosomas para leer y sintetizar las proteínas; aprender el "lenguaje máquina" del ARNm; y encontrar una manera de escribir las instrucciones que deseamos y "compilarlas" para producirlas en forma de ARN sintético.

Lo consiguieron y el mejor ejemplo es su vacuna contra el coronavirus. El 10 de enero de 2020, se puso a disposición pública la primera secuenciación del genoma del SARS-CoV-2 y en ella ya estaba la descripción de la proteína de espiga. Por sus características particulares, esa proteína sería el objetivo de la vacuna: si conseguían que las células la produjera, el sistema inmune podría identificarla y generar inmunidad.

Moderna "solo" tenía que ponerse manos a la obra. Y, como decía en la introducción, tardaron dos días diseñar la instrucción de ARN que haría a las células producir la proteína de espiga del coronavirus. Quedaba la parte más difícil, la que les ha ocupado el resto del año: comprobar que ese pequeño programa de ARNm "enmascarado" podía administrarse de forma segura y eficaz. Y precisamente por eso esto va mucho más allá del coronavirus. Si tienen éxito, estarán probando la potencia de un sistema que puede cambiar la medicina tal y como la conocemos.

Imagen | Hospital Clinic