La bioquímica Katalin Karikó y el inmunólogo Drew Weissman, ambos de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, han merecido el Premio de Investigación Médica Clínica Lasker-DeBakery 2021 por sus contribuciones en el desarrollo de las vacunas de ARNm de la covid-19.
Considerados la antesala del Nobel de Medicina, los Premios de la Fundación Lasker reconocen el trabajo de estos investigadores quienes, primero en sus laboratorios y más adelante en sendas compañías biotecnológicas, desarrollaron las bases necesarias para obtener las vacunas que están cambiando el curso de la pandemia covídica en el mundo.
Karikó y Weissman han sido merecedores este año también del Premio Princesa de Asturias Investigación Científica y Técnica, junto a Philip Felgner, Uğur Şahin, Özlem Türeci, Derrick Rossi y Sarah Gilbert, por sus trabajos fundamentales para el desarrollo de las actuales vacunas frente a la covid-19.
Tiempo récord: 11 meses
Weissman, profesor de Inmunología e investigador en vacunas en la Facultad de Medicina Perelman, y Karikó, profesora adjunta de Neurocirugía en dicha facultad y vicepresidenta de BioNTech, publicaron una investigación en 2005 que mostraba cómo alterar específicamente uno de los componentes básicos del ARNm para aumentar su potencial terapéutico. Este hallazgo y otros descubrimientos sobre la molécula realizado por los dos científicos, incluida la forma de administrar ARNm de manera efectiva en la vacunación, han sido cruciales para el desarrollo de las vacunas de ARNm de covid-19 creadas por BioNTech y Pfizer y por Moderna. La obtención de estas inmunizaciones se ha logrado, además, en el tiempo récord de 11 meses, un hito que ya forma parte de la historia de la Medicina.
Pero para completar ese recorrido con tal celeridad fue necesaria una ardua investigación previa, no exenta de obstáculos, pues en un principio, el ARNm provocaba fuertes reacciones inflamatorias al utilizarse en los modelos experimentales, dado que el sistema inmunitario detectaba a la molécula como una intrusa.
“Tuvimos la suerte de que estos avances en la investigación básica se completaron antes de la pandemia y, por lo tanto, las empresas estaban preparadas para el éxito”, escribe Lynda M. Stuart, de la Fundación Gates y del Instituto de Investigación Benaroya, en un artículo sobre este premio en The New England Journal of Medicine.
“Las vacunas de ARNm son seguras, eficaces y escalables; se han administrado más de mil millones de dosis de vacunas de ARNm, y la capacidad de escalar aún más para suministrar de 2 mil millones a 4 mil millones de dosis en 2021 y 2022 será vital en la lucha global contra la covid-19. Desafortunadamente, hasta que se logre la escala máxima, persistirán las grandes desigualdades en el acceso a estas herramientas que salvan vidas, y las vacunas de ARNm se administrarán principalmente a personas que viven en países de ingresos altos”.
Un momento crucial de toda esa investigación previa llegó “cuando Weissman y Karikó demostraron que la modificación del ARNm al reemplazar la uridina con pseudouridina atenuaba la activación inmune, al tiempo que conservaba la capacidad de codificar proteínas”. Finalmente, se logró determinar “la mejor manera de empaquetar el ARNm para protegerlo de la hidrólisis y entregarlo al citosol de la célula”, continúa Stuart.
Finalmente, tras probar varias varias formulaciones de ARNm en diversas vacunas contra otros virus, “en 2017, tales pruebas condujeron a evidencia clínica de una vacuna de ARNm que, cuando se encapsuló y se administró mediante una nanopartícula lipídica, aumentó la inmunogenicidad al tiempo que conservaba un perfil de seguridad manejable. Los estudios de apoyo en animales mostraron que las nanopartículas lipídicas se dirigían a las células presentadoras de antígenos en el ganglio linfático y también generaban una respuesta adyuvante al inducir la activación de un cierto tipo de linfocitos T CD4 helper foliculares. Este tipo de linfocitos T aumenta la producción de anticuerpos, el número de células plasmáticas de larga vida y el grado de respuesta de las células B maduras. Las dos vacunas de ARNm de covid-19 actualmente autorizadas utilizan formulaciones basadas en nanopartículas de lípidos”.
Revolución en el campo de la vacunología
Los expertos coinciden en que la tecnología de ARNm va a revolucionar el campo de la vacunología, ofreciendo nuevas oportunidades de control de enfermedades infecciosas diversas, desde la gripe a la malaria, el VIH y la tuberculosis. Y fuera del campo de la microbiología, la tecnología de ARNm también impulsará el desarrollo de tratamientos inmuno-oncológicos.
“Aunque los logros científicos de Weissman y Karikó ya han salvado millones de vidas, la carrera de Karikó también es parte de la historia, no porque sea única, sino porque provenía de un entorno humilde en Europa del Este y emigró a los Estados Unidos para perseguir su sueño de la ciencia”, relata Stuart. En lugar de ese sueño, apunta, Karikó, a quien describe como “el epítome de la humildad”, experimentó la degradación del sistema. “Incluso aceptó recortes salariales para asegurarse de que su laboratorio siguiera funcionando y que la investigación continuara. El viaje científico de Karikó fue difícil y es conocido por muchas mujeres, inmigrantes y de minorías que trabajan en el mundo académico”.
Medicina básica, a la optogénetica
El Premio de Investigación Médica Básica Albert Lasker 2021 reconoce las contribuciones de Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Dieter Oesterhelt al descubrimiento de proteínas microbianas sensibles a la luz y al desarrollo a la optogenética.
La identificación de ciertas proteínas microbianas, halladas originalmente en simples organismos unicelulares, ha proporcionado claves para comprender y tratar enfermedades cerebrales, a través de la optogenética. Esta herramienta implica el uso de proteínas sensibles a la luz expresadas en neuronas bajo un control genético.
Karl Deisseroth es profesor D.H. Chen de bioingeniería y de psiquiatría y ciencias del comportamiento en la Universidad de Stanford, e investigador del Instituto Médico Howard Hughes. Su laboratorio ha creado y desarrollado sistemas de optogenética, centrado en el estudio de los trastornos afectivos y enfermedades del espectro autista.
Peter Hegemann es director del grupo de trabajo de biofísica experimental y profesor titular de Neurociencia en la Universidad Humboldt de Berlín.
El también alemán Dieter Oesterhelt, profesor emérito del Instituto de Bioquímica Max Planck, en Múnich, ha sido decisivo en el desarrollo de la optogenética con sus investigaciones en la biología de Halobacterium salinarum y otros organismos halófilos, donde se identificaron las proteínas microbianas necesarias para la técnica.
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