La ciencia detrás de las principales vacunas COVID dará como resultado una fabricación más rápida


El destino de la pandemia de COVID ciertamente puede ser determinado por un componente biológico que tiene solo unos pocos cientos de nanómetros de largo.

Messenger RNA, o mRNA, está en el corazón de las dos principales vacunas candidatas, una de Moderna y la otra de Pfizer y su socio BioNTech. Los datos de los ensayos clínicos de la empresa sugieren que estas vacunas tienen una eficacia aproximada del 95%. Y la vacuna de Pfizer, que ya ha recibido luz verde en el Reino Unido, puede distribuirse a ciertos estadounidenses en unas pocas semanas.

Va a ser un desafío de ventas y una campaña de vacunación como el mundo nunca ha visto antes. Por muy notable que sea este desafío, la ciencia que condujo al desarrollo de vacunas prometedoras en menos de un año es igualmente notable, un proceso que generalmente toma alrededor de cinco años o más. Y en el caso de las vacunas Pfizer y Moderna, sus tecnologías pioneras podrían simplificar en gran medida la ampliación del proceso de fabricación.

¿Cómo se fabrica realmente una vacuna? ¿Y cómo llegaron tan rápidamente los institutos académicos y las empresas farmacéuticas en medio de una pandemia?

Cómo un virus crea una vacuna

Las drogas no brotan del aire. Crear uno, ya sea un agente terapéutico para el tratamiento de enfermedades o una vacuna para la prevención, es un proceso fascinante que comienza con una investigación exhaustiva del enemigo biológico en cuestión.

“Uno de los primeros pasos para hacer una vacuna es identificar la vulnerabilidad del patógeno. para identificar el objetivo de la vacunación ”, dijo Peter Hotez, decano de la Escuela Nacional de Medicina Tropical del Baylor College of Medicine en Houston.

El papel fundamental de una vacuna es inducir una respuesta inmune, que luego brinda protección contra un patógeno al obligar a su cuerpo a producir anticuerpos que atacan a los antígenos, los componentes de un patógeno que causan la respuesta inmune. Cuando el virus real golpea, su cuerpo ya reconoce al intruso y puede usar su arsenal de anticuerpos.

Muchas vacunas populares contienen pequeñas partes del virus o las propias bacterias que mueren o viven después de ser cultivadas en un laboratorio, pero están severamente debilitadas y, por lo tanto, es poco probable que se enfermen.

En el caso del coronavirus, identificar la «vulnerabilidad» a la que se refiere Hotez fue el primer paso crucial. Es algo bastante aterrador llamado proteína de pico.

«Cuando piensas en el coronavirus, todo el mundo ha visto las imágenes del virus que contiene la proteína de punta de color, la pieza roja que sobresale de ese compuesto de virus cilíndrico», dice Dean Fanelli, socio de la división de propiedad intelectual de Seyfarth Shaw. Oficinas de LLP en Washington, DC.

Coronavirus

Radoslav Zilinsky – Getty Images

Esta «proteína de punta» hace exactamente lo que se imagina que hace un objeto con punta: perfora algo más. “La proteína de pico se une a la proteína ACE2 presente en las células humanas. Entonces sabemos que este virus en realidad infecta a las personas ”, agrega Fanelli.

Los fabricantes de medicamentos sabían que tenían que entrenar al cuerpo para atacar los antígenos que atraen los anticuerpos en la proteína de pico. Sin embargo, el enfoque de Pfizer y Moderna es muy diferente del método tradicional de fabricación de vacunas.

Creación de una vacuna de ARNm de COVID

Messenger RNA es una poderosa herramienta biológica. Es la molécula que realmente le dice a sus células qué producir, como proteínas.

En teoría, esto significa que podría usar ARNm para convertir las células de su cuerpo en pequeñas fábricas para fabricar medicamentos que puedan combatir diversas enfermedades. Hace un año, gran parte de la comunidad biotecnológica se mostraba escéptica sobre el uso de tecnología de ARNm para tratamientos.

Pero eso es exactamente lo que lograron los principales candidatos a vacunas. Usando el código genético del virus, puesto a disposición por científicos chinos de todo el mundo a principios de este año, los fabricantes de medicamentos han podido descubrir cómo usar el ARNm para obligar al cuerpo a imitar la proteína de pico y desencadenar una respuesta inmune.

En esencia, dan un paso atrás del proceso tradicional de fabricación de vacunas. En lugar de inyectar las proteínas de la superficie que despiertan el sistema inmunológico directamente en el cuerpo, Pfizer / BioNTech y Moderna inyectan el ARN que codifica tales proteínas.

Una persona que ha sido un acérrimo evangelista de las vacunas de ARN es Phil Dormitzer, quien resulta ser el vicepresidente y científico jefe de la división de vacunas virales de Pfizer.

«He estado pensando en las vacunas de ARN durante mucho tiempo», dice. «Las cosas realmente se juntaron en 2018 cuando acordamos con BioNTech lanzar el nuevo programa de ARNm». Esta colaboración comenzó con la búsqueda de una vacuna contra la influenza basada en ARNm. El enfoque cambió después del estallido de la pandemia.

Dormitzer cita dos razones específicas por las que está entusiasmado con la tecnología: la flexibilidad y la capacidad de fabricar y escalar tratamientos rápidamente. Explica que con las vacunas de ARN, una respuesta inmune podría producir tanto anticuerpos como células T, otro importante guerrero del sistema inmunológico, lo cual es importante ya que una u otra puede ser más efectiva contra COVID.

La segunda razón es particularmente crítica en un momento en que estas vacunas deben expandirse masivamente para su distribución mundial.

«Creo que a mucha gente le encanta el ARNm porque se puede hacer un fragmento de ARNm en un día, ¿verdad?» dice Baylors Hotez. «Y hay empresas que puede contratar que fabricarán el ARNm por usted».

A diferencia de las vacunas tradicionales, no es necesario recolectar y purificar manualmente los antígenos de un patógeno durante meses para obtener el producto final. Simplemente puede soltar las secuencias de ARNm dominantes en el cuerpo. Después de eso, las células del cuerpo levantan el trabajo pesado por sí mismas.

Esta es una de las razones por las que las vacunas de Pfizer y Moderna pueden haber superado a los competidores en términos regulatorios, y que podría ayudarlos a aumentar cientos de millones de dosis de vacunas para fines de 2021.

Un ejército de vacunas COVID

Abordar la pandemia del coronavirus de una vez por todas probablemente requerirá un colorido equipo de vacunas que utilizan diferentes tecnologías. No todo será una vacuna de ARNm.

Por ejemplo, el propio grupo de Hotez ha estado trabajando en una vacuna COVID-19 que utiliza una tecnología mucho más tradicional conocida como tecnología de adenovirus recombinante.

«Comenzamos a producir la nueva proteína de pico, al igual que otros grupos», dice. “Es solo que diferentes grupos están usando diferentes tecnologías, ya sea ARNm o no. Y cada una de las tecnologías tiene fortalezas y debilidades. «

Para Pfizer, uno de los problemas más complejos es la temperatura ultra fría que la vacuna COVID necesita para su almacenamiento, alrededor de los 70 grados Celsius negativos. Esto se debe precisamente al componente de ARNm de su vacuna específica, que podría desmoronarse sin estar completamente congelado. Pfizer incluso tuvo que desarrollar una caja especial de almacenamiento y transporte de alta tecnología para hacer frente exactamente a este dilema.

Si bien las vacunas de ARNm plantean algunos problemas, la velocidad que ofrecen es exactamente lo que se necesita en este momento. Distribuir las vacunas COVID y convencer a las personas para que las reciban será el próximo desafío abrumador, y hay muchos otros proyectos importantes por hacer durante esta pandemia.

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