Una industria de vacunas de ARNm en desarrollo

 Una industria de vacunas de ARNm en desarrollo

 

https://www.nature.com/articles/d41586-021-02913-9
La tecnología podría formar la base de una nueva generación de vacunas para enfermedades como el VIH/SIDA y la malaria.

 El curso de la pandemia de COVID-19 cambió a fines de 2020 con una vacuna basada en ARN mensajero (ARNm), una tecnología sin precedentes que ha demostrado un éxito notable en la protección contra el virus. El ARNm no solo está configurado para ayudar a que el mundo supere la crisis actual, sino que también está generando esperanza para una nueva generación de vacunas que podrían proteger a las personas de todo, desde el VIH/SIDA hasta la malaria.

“Creemos que el ARN mensajero es la tecnología del futuro para las enfermedades infecciosas”, dice Mariola Fotin-Mleczek, bióloga y directora de tecnología de CureVac, una compañía biofarmacéutica en Tübingen, Alemania, que está trabajando en varias vacunas de ARNm. Tanto las grandes empresas farmacéuticas como las pequeñas biotecnológicas están invirtiendo en la tecnología, con la ayuda de fondos de gobiernos y fundaciones privadas. Bill Gates, cuya Fundación Bill y Melinda Gates financia el desarrollo de vacunas, le dijo a USA Today en enero que las posibilidades eran enormes. “Para cada enfermedad para la que no tenemos vacunas, probaremos el ARNm”, dijo.

 Las vacunas convencionales se fabrican cultivando el patógeno en un cultivo celular o bacteriano apropiado (por ejemplo, se usan huevos de gallina fertilizados para la mayoría de las vacunas contra la influenza) y luego se aplican varios métodos para inactivarlo para que retenga los antígenos pero no cause la enfermedad. El proceso puede llevar semanas.

Por el contrario, las vacunas de ARNm se fabrican simplemente insertando un fragmento de código de ARN en una pequeña molécula de ADN en una célula y luego creciendo rápidamente en un tanque de reactor. A diferencia de las configuraciones de crecimiento iterativo personalizadas para las vacunas convencionales, el mismo proceso se puede utilizar para cualquier secuencia de ARNm. El ARNm resultante, introducido en un cuerpo, permite que las células produzcan sus propios antígenos, de los cuales aprende el sistema inmunitario. Las vacunas COVID-19, por ejemplo, le indican al cuerpo que haga copias de la proteína de punta del coronavirus.

Las dos vacunas de ARNm de COVID-19 que fueron aprobadas en los Estados Unidos, de Moderna de Cambridge, Massachusetts, y una colaboración entre Pfizer y BioNTech de Mainz, Alemania, tuvieron eficacias de más del 90 % en ensayos clínicos1,2. Y después de años de desarrollo que involucró a cientos de investigadores en múltiples instituciones y compañías de investigación, la tecnología de ARNm existente significó que las vacunas podrían fabricarse y probarse a un ritmo sin precedentes3.

rápido y barato
La velocidad y la versatilidad hacen que el mRNA sea emocionante para los investigadores. “Solo necesita la secuencia de la proteína con la que va a vacunar y puede producirla rápidamente”, dice Dennis Burton, inmunólogo de Scripps Research en La Jolla, California.

Burton se encuentra entre los investigadores de Scripps que están trabajando con Moderna en una forma de prevenir la infección por el VIH, el virus que causa el SIDA, que ha eludido los intentos de vacunación durante los últimos 40 años. Esperan producir anticuerpos ampliamente neutralizantes que puedan proteger contra varias cepas del virus que muta rápidamente al atacar partes del virus que no cambian mucho. Hacen esto convenciendo al sistema inmunitario primero para que produzca un anticuerpo raro que generalmente aparece solo después de años de infección, luego para repetir y ajustar esa producción hasta que haya una respuesta fuerte y específica4. “Creemos que necesita recibir una serie de inyecciones que convenzan al sistema inmunitario para que produzca el tipo correcto de anticuerpos para protegerlo contra el VIH”, dice Burton. Los ensayos clínicos en etapa inicial han comenzado.

La creación y prueba de candidatos a vacunas de ARNm rápidamente brinda a los investigadores de vacunas más "golpes en el blanco", dice Peter Hotez, virólogo, decano de la Escuela Nacional de Medicina Tropical en el Colegio de Medicina de Baylor y codirector del Centro de Vacunas del Hospital Infantil de Texas. Desarrollo, en Houston. Su grupo está trabajando en una vacuna de ARNm para la enfermedad de Chagas, que es causada por un parásito y se encuentra principalmente en América Latina. Han elegido el más prometedor de varios antígenos potenciales para hacer una proteína diana con ADN recombinante. Pero crear y combinar, digamos, cuatro proteínas recombinantes en una vacuna sería costoso. Podría ser más fácil y económico, dice Hotez, simplemente colocar las secuencias de los cuatro antígenos prometedores en una hebra de ARNm, produciendo una sola vacuna que protege contra múltiples cepas de un patógeno.

 Algunos investigadores están explorando una vacuna contra la gripe que podría cubrir múltiples cepas, lo que podría eliminar el problema de que los fabricantes de vacunas tengan que estimar con meses de anticipación qué cepas circularán en una temporada de gripe determinada.

La Fundación Bill y Melinda Gates proporciona fondos para la colaboración entre Scripps y Moderna, y apoya varios programas de ARNm. Trabaja con CureVac, habiendo invertido US $ 52 millones en la compañía en 2015. También está apoyando la investigación de vacunas contra la malaria en BioNTech, con la esperanza de que un ensayo clínico esté listo para comenzar a fines de 2022. Gates y BioNTech han anunciado planes para probar una vacuna contra la tuberculosis en 2022, y están colaborando en una vacuna contra el VIH.

Mientras tanto, CureVac se asoció con GlaxoSmithKline en Brentford, Reino Unido, para trabajar en hasta cinco nuevas vacunas de ARNm, incluso para el rotavirus y la malaria. Las empresas también están desarrollando una vacuna COVID-19 de segunda generación, que podría cubrir varias de las nuevas variantes del virus.

En marzo, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE. UU. (DARPA), que durante mucho tiempo ha financiado el trabajo de vacunas de ARNm, anunció una subvención de $ 41 millones para GE Research en Niskayuna, Nueva York; el Instituto Broad, Cambridge, Massachusetts; y la Universidad de Washington, Seattle, para desarrollar una plataforma de fabricación que permitirá a las empresas producir rápidamente nuevas vacunas de ARNm.

Las vacunas como mercancía
Convertir la producción de vacunas de ARNm de una tecnología a medida en un proceso industrial estándar podría impulsar toda una industria de ARNm, dice Kaigham Gabriel, ingeniero eléctrico y director de operaciones de Wellcome Leap, una organización benéfica financiada por el financiador de investigación del Reino Unido Wellcome con sede en Londres para apoyar ambiciosos programas de investigacion Leap ha lanzado una campaña de tres años y 60 millones de dólares para ayudar a los investigadores a desarrollar la fabricación estandarizada de ARNm. “Es una duplicación del ARN como tecnología de plataforma”, dice.

Hoy, dice Gabriel, los investigadores que buscan desarrollar una vacuna de ARNm necesitan trabajar con una gran compañía farmacéutica o tener una inversión de millones de dólares. Gabriel imagina un ecosistema en el que los investigadores puedan desarrollar y diseñar sus propias vacunas y luego enviarlas a socios industriales para su fabricación, de la misma manera que algunas empresas diseñan chips de computadora patentados y luego los construyen en una empresa de fabricación a gran escala.

Los investigadores advierten que el ARNm no transformará milagrosamente el desarrollo de vacunas. Las enfermedades infecciosas tienen mecanismos múltiples y variados, y el sistema inmunitario es notoriamente confuso. La tecnología de ARNm es solo un enfoque más que los científicos pueden probar. Es posible que la tecnología no funcione en otras enfermedades que no sean COVID si sus antígenos producen reacciones inmunitarias menos robustas, advierte Hotez de Baylor. Aún así, el ARNm agrega un arma al arsenal de los vacunadores. “Cuando se trata de un nuevo objetivo de vacuna, patógeno o proceso de enfermedad, necesitamos mantener múltiples tecnologías en juego”, dice Hotez.

Nature 598, S30-S31 (2021)