Uno de los mayores enigmas de la pandemia es por qué algunas personas con covid-19 no presentan síntomas y otras sí se enferman gravemente.
- Pero un estudio publicado recientemente en Nature analizó a más de 2.200 pacientes de cuidados intensivos e identificó genes específicos que pueden ofrecer respuestas.
- Estos genes hacen que algunas personas sean más susceptibles a los síntomas graves de covid-19.
Los hallazgos arrojan luz sobre dónde falla el sistema inmunológico, lo que podría ayudar a identificar nuevos tratamientos médicos contra enfermedades como el Cáncer, Sida y hasta enfermedades como la diabétes.
Y estos seguirán siendo necesarios a pesar de que se están desarrollando vacunas, dijo el doctor Kenneth Baillie, consultor de medicina en la Royal Infirmary de Edimburgo y director del proyecto GenOMICC, cuyos resultados se recogen en el estudio publicado en Nature.
«Las vacunas deberían reducir drásticamente el número de casos de Covid-19, pero es probable que los médicos sigan tratando la enfermedad en cuidados intensivos durante varios años en todo el mundo, por lo que existe una necesidad urgente de encontrar nuevos tratamientos», señaló Baillie, también coautor del estudio.
Células «molestas»
Los científicos analizaron el ADN de pacientes en más de 200 unidades de cuidados intensivos en hospitales de Reino Unido.
Escanearon los genes de cada persona, que contienen las instrucciones para cada proceso biológico, incluido cómo combatir un virus.
- Luego, sus genomas se compararon con el ADN de personas sanas para identificar cualquier diferencia genética, y se encontraron varias. La primera, en un gen llamado TYK2.
- «Es parte del sistema que hace que las células inmunitarias estén más ‘enojadas’ y que sean más inflamatorias», explicó el doctor Baillie.
- Pero si el gen es defectuoso, esta respuesta inmune puede acelerarse, poniendo a los pacientes en riesgo de sufrir una inflamación pulmonar dañina.
Un tipo de medicamentos antiinflamatorios que ya se usan para afecciones como la artritis reumatoide se dirige a este mecanismo biológico, incluido un fármaco llamado Baricitinib.
«Puede ser un candidato muy plausible para un nuevo tratamiento», dijo el doctor Baillie. «Pero, por supuesto, necesitamos realizar ensayos clínicos a gran escala para saber si eso es cierto o no».
Muy poco interferón
El estudio encontró otras diferencias genéticas en un gen llamado DPP9, que juega un papel en la inflamación, y en un gen llamado OAS, que ayuda a evitar que el virus haga copias de sí mismo.
También se identificaron variaciones en un gen llamado IFNAR2 en los pacientes de cuidados intensivos.
- El gen IFNAR2 está vinculado a una potente molécula antiviral llamada interferón, que ayuda a activar el sistema inmunológico tan pronto como se detecta una infección.
- Se cree que producir muy poco interferón puede darle al virus una ventaja temprana, lo que le permite replicarse rápidamente y provocar una enfermedad más grave.
Otros dos estudios recientes publicados en la revista Science también han implicado al interferón en casos de covid-19, a través de mutaciones genéticas y un trastorno autoinmune que afecta su producción.
- El profesor Jean-Laurent Casanova, quien llevó a cabo las investigaciones, de la Universidad Rockefeller en Nueva York, dijo: «[El interferón] representó casi el 15% de los casos críticos de covid-19 registrados internacionalmente en nuestro grupo».
- El interferón se puede administrar como tratamiento, pero un ensayo clínico de la Organización Mundial de la Salud concluyó que no ayuda a los pacientes muy enfermos. Sin embargo, el profesor Casanova dijo que el momento de la administración era importante.
«Espero que si se administra en los primeros dos, tres o cuatro días de la infección, el interferón funcione, porque esencialmente proporcionaría la molécula que el [paciente] no produce por sí mismo o por sí misma», explicó.
«Cuando las cosas van mal»
La doctora Vanessa Sancho-Shimizu, genetista del Imperial College de Londres, dijo que los descubrimientos genéticos estaban proporcionando una visión sin precedentes de la biología de la enfermedad.
- «Realmente es un ejemplo de medicina de precisión, donde podemos identificar el momento en el que las cosas salen mal en un individuo», dijo a BBC News.
- «Los hallazgos de estos estudios genéticos nos ayudarán a identificar vías moleculares particulares que podrían ser objetivos para la intervención terapéutica», indicó.
- Pero el genoma aún guarda algunos misterios.
El estudio GenOMICC y otras investigaciones han revelado un grupo de genes en el cromosoma 3 fuertemente vinculados a síntomas graves de covid-19. Sin embargo, la biología que sustenta esto aún no se comprende.
Ahora se pedirá a más pacientes que participen en esta investigación
El doctor Baillie dijo: «Los necesitamos a todos, pero estamos particularmente interesados en reclutar personas de grupos étnicos minoritarios que están sobrerrepresentados en la población críticamente enferma».
«Todavía hay una necesidad muy urgente de encontrar nuevos tratamientos para esta enfermedad y tenemos que tomar las decisiones correctas sobre qué tratamientos probar a continuación, porque no tenemos tiempo para cometer errores», añadió.
3 pasos del revolucionario método ARNm usado para crear vacunas
La pandemia de covid-19 aceleró el desarrollo y la prueba de un método para la creación de vacunas que no había funcionado nunca antes: el del ARN mensajero (ARNm) sintético.
Tanto Pfizer (Estados Unidos) y BioNtech (Alemania) como la empresa estadounidense Moderna usaron este procedimiento para crear sus vacunas, que han llegado a la tercera y última fase de pruebas en humanos en un tiempo récord de ocho meses.
- Según las empresas, los resultados preliminares mostraron una eficacia superior al 95%.
- Pero, ¿cómo pudieron hacerlo tan rápido? Y, si este proceso es tan eficiente, ¿por qué nadie había logrado fabricar una vacuna de ARN mensajero hasta ahora?
- La respuesta está en la evolución de la tecnología y de la investigación científica, según Norbert Pardi, inmunólogo y profesor de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos.
Pero también en la necesidad surgida por la pandemia.
«El desarrollo normal de una vacuna puede tardar hasta diez años en condiciones normales. Primero, porque a menudo ni las empresas ni las agencias reguladoras le dan prioridad. En segundo lugar, no siempre hay recursos suficiente. Probar estas vacunas es muy caro, especialmente en la fase 3.», dice Pardi a BBC Mundo.
- «Ahora, debido a la pandemia, todo el mundo quiere hacer las cosas más rápido y hay fondos disponibles. Y ese era el principal obstáculo. El proceso químico de producción de una vacuna no suele llevar mucho tiempo, el 95% del tiempo se dedica a las pruebas», explica.
- El método que usa ARNm en las vacunas tampoco surgió de repente. De hecho, empezó a desarrollarse en la década de los noventa pero dio un salto en los últimos 15 años gracias a descubrimientos que lo hicieron, poco a poco, más seguro y eficiente.
El rol del ARN mensajero
El ARN mensajero es una molécula que aparece cuando se copia un tramo de ADN y transporta esta información a la parte de las células donde se fabricarán las proteínas que componen nuestro cuerpo.
Los virus de ARN (como el Sars-Cov-2, los de la gripe común o el dengue, entre otros) usan el mismo mecanismo para infectar una célula humana y producir copias de su propio código genético. Es así es como se replican en nuestro cuerpo.
- La mayoría de las vacunas se hacen con un virus debilitado o un fragmento del mismo para que nuestro sistema inmune produzca anticuerpos.
- Sin embargo, las vacunas génicas, como las desarrolladas por Pfizer/BioNTech y por Moderna, buscan que el propio organismo produzca una proteína del virus sin necesidad de inyectarlo.
¿Por qué el método es tan innovador?
Los científicos crean un ARN mensajero sintético en el laboratorio, que contiene una copia de parte del código genético viral.
Este ARNm hará que nuestras células fabriquen la proteína característica del virus y esto alertará a nuestro sistema inmunitario.
«Esta técnica tiene algunas ventajas importantes. Primero, seguridad. Como no usa el virus, no hay peligro de que cause infecciones en personas con muy baja inmunidad, algo que puede ocurrir con vacunas como la de la fiebre amarilla o la de poliomielitis, por ejemplo. La vacuna de ARNm es apta para todo el mundo», dice Norbert Pardi.
- «También es una técnica más sencilla que las demás, porque el ARN utilizado es completamente sintético. Así que no es necesario mantener complejos cultivos celulares ni sistemas de purificación en los laboratorios», explica.
- Según Pfizer, el uso de ARN elaborado en el laboratorio acelera la producción de la vacuna en comparación con las vacunas convencionales, que utilizan virus debilitados, por ejemplo.
«Producir la cepa correcta de un virus puede ser difícil y crear virus suficiente para miles de dosis puede llevar meses», dice un comunicado de la compañía.
«Dado que la producción de una vacuna de ARNm utiliza métodos artificiales, puede ofrecer un enfoque más flexible para patógenos que están evolucionando rápido y dar una respuesta más rápida a grandes brotes o pandemias», dice.
La creación de la vacuna
Pero desarrollar una vacuna a partir de un ARN mensajero sintético no es tan fácil como puede parecer. Para empezar, según Pardi, el ARN es una molécula capaz de generar una fuerte reacción del sistema inmunitario y eso puede causar una inflamación severa y hasta la muerte.
Este fue el problema que se encontró inicialmente con las vacunas de ARN que se probaron en animales. «Pero, hace unos 15 años, los investigadores del equipo al que me uní en la Universidad de Pensilvania descubrieron que se podía resolver reemplazando la uridina (una de las moléculas que componen el ARNm) por la pseudouridina», dice el investigador.
- Esta sustitución significaba que el ARNm sintético de la vacuna podía acceder libremente a la célula, ya que los sensores de nuestro organismo no lo podían identificar como una amenaza.
- Según Pardi, este descubrimiento fue la clave para hacer posibles las vacunas de Pfizer/BioNTech y de Moderna.
- Otra innovación crucial fue el desarrollo de una mejor capa lipídica, es decir, grasa, que envolviera y protegiese al ARN mensajero, evitando que se degrade de camino a las células.
Moderna y Pfizer dicen tener sus propias variaciones patentadas de nanopartículas de lípidos, como se llama esta tecnología, pero las empresas no respondieron a las solicitudes para obtener más detalles.
¿Cómo funciona la vacuna?
Una vez asimilado por nuestras células, el ARN mensajero actúa como un manual de instrucciones para la producción de la proteína viral, llamada S o Spike.
- El ARNm le dice a la célula que produzca miles de copias de esa proteína y luego se desintegra completamente en el cuerpo, ya que está hecho de compuestos orgánicos.
- La célula libera estas copias en el corriente sanguíneo y esto alerta a los centinelas del sistema inmune, las células dentríticas, que las capturan.
- Cuando el cuerpo identifica la proteína S como invasora inicia la producción de anticuerpos y linfocitos T para defender al organismo de posible contagio Sars-Cov-2.
- Es así como la vacuna nos da inmunidad frente al virus. Sin embargo, aún no se sabe cuánto tiempo dura la inmunidad generada por las vacunas de ARN mensajero.
- Tanto las pruebas de Moderna como las de Pfizer comenzaron el pasado 27 de julio, por lo que se ha realizado un seguimiento de los pacientes durante solo cuatro meses.
«Es poco probable que la inmunidad sea permanente, pero aún no sabemos si durará seis meses, un año o más. Lo que sabemos de los estudios de vacunas contra Sars-cov-1 y MERS, por ejemplo, es que la inmunidad disminuye con el tiempo.», dice Pardi.
Según el inmunólogo, lo que los nuevos estudios necesitan mostrar es si a partir de la vacuna de ARNm el cuerpo recordará cómo reproducir esos anticuerpos contra el virus en un futuro.
«Esto es realmente importante. Si hay memoria inmunológica, puede que sólo sea necesario vacunar a las personas una vez más, por ejemplo, para garantizar una protección más permanente», concluye./Agencias-PUNTOporPUNTO
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