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Martín Caicoya

El arn tiene un mensaje

Una nanomolécula clave en las vacunas del covid

Schrödinger publicó en 1944 uno de los libros que más influyeron en la ciencia de mediados del siglo pasado.La buena acogida de unas conferencias que había dado en Dublín fueron el estímulo para escribir "Qué es la vida". Almacenamiento y trasmisión de información según este físico, uno de los padres de la cuántica. Cada célula condensa grandes cantidades de información en lo que denominó mensaje cifrado hereditario. Ya en 1893 Miescher, que había aislado ADN, escribió: "La herencia asegura de generación en generación una continuidad en la forma…soy defensor de la teoría química de la herencia". Pero no estaba claro en qué molécula, muchos apostaban por las proteínas. El grupo de Avery destruyó sistemáticamente todos los candidatos y sólo cuando modificaron el ADN se trasformó la célula. Era 1944 y aún había todavía muchas interrogantes y dudas. Un paso brillante fue el diseño, en una mañana de sábado, de la estructura del ADN que respondía a su composición química y su teórica función: la doble hélice. Watson y Crick enviaron su propuesta a ‘Nature’ a principios de abril, tres semanas más tarde se publicaba. Es una sola página que comienza diciendo: "Queremos sugerir la estructura del ADN. Esta estructura tiene características nuevas que son de gran interés biológico". Antes de los agradecimientos, dicen: "No se nos escapa que el apareamiento que proponemos ( que la adenina está obligada a aparearse con timina y la citosina con guanina: ATCG) sugiere un mecanismo de copia del material genético". Pero ¿cómo se copiaba? Ahí entra el ARN, molécula ya conocida. Así se crean los aminoácidos que integran las proteínas en cadenas muy largas. Un problema que se planteaban era ¿cómo diablos saben los aminoácidos en qué lugar deben colocarse para formar proteínas? ¿dónde reside el orden? Crick denominaba al flujo ADN-ARN-proteína el "dogma fundamental". La clave iba a estar en los ribosomas donde había un ARN que denominaron mensajero. Este actúa como una cinta teleimpresora para colocar los aminoácidos que trasporta el ARN de trasferencia en el lugar que corresponde de cada proteína que fabrica. Era 1961. Jacob, Brenner y Meselson no se podían imaginar que 60 años más tarde el ARNm iba a ser la base de una vacuna que salvó millones de vidas.

La idea es muy simple: si el ARNm es el que codifica las proteínas y si las proteínas víricas son las que producen la inmunidad, ¿para qué hacer vacunas con el virus completo, sea muerto, inactivado u otro inocuo al que se le injertan los genes que codifican la proteína requerida, como es el caso de las vacunas basadas en adenovirus tipo la de Astra Zeneca? Varios laboratorios lo habían intentado sin éxito, obstaculizados por problemas técnicos a los que dieron solución precisamente en el momento más necesitado: en plena pandemia.

Todo comienza con un plásmido. Los plásmidos son bucles de ADN extracelular que pueden invadir las células y modificar su ADN. Es una de las formas que tienen las bacterias de adaptarse: si el plásmido porta un gen que las hace resistentes al antibiótico que las ataca, sobrevivirán. Este anillo de ADN que fabricaron ciertas bacterias, tiene incorporado el gen de la espícula. Hay millones en un banco que se mantiene a -150º. Cuando se va a fabricar la vacuna, se descongela el plásmido y se inyecta en un cultivo de E Coli modificado que lo absorbe. Se fermenta para que se reproduzca en millones de bacterias con el gen. Ahora hay que recuperar el plásmido: se hace rompiendo las bacterias y desechando los restos que no son ese ADN. Se comprueba que aún tiene intactos los genes que interesan: que en ese proceso de multiplicación no se haya mutado. Si es así, se corta ese trozo de ADN, se purifica y se comprueba de nuevo que es el requerido. Este fragmento de ADN que contiene las instrucciones para producir la proteína de la espícula, debidamente envasado, se envía a un laboratorio especializado que lo trasformará en ARN mensajero. En primer lugar, tras descongelarlo, hay que desenlazar las dos cadenas de ADN. Entonces se mezclan con los componentes básicos de ARN, y esas bases se van colocando en la plantilla ADN para crear el ARNm que interesa. Tras comprobar que su composición es la esperada, se envasa y se envía al laboratorio que realizará el último paso que fue uno de los rompecabezas: cómo introducir esta nanomolécula en el organismo sin que la destruya. Idearon envolverla en una cubierta lipídica. Es un proceso delicado en el que participan 16 bombas sincronizadas, 8 para los lípidos, 8 para el ARNm. Así se logra que ordenadamente los lípidos se unan por carga eléctricas al ARNm en varias cubiertas protectoras. Han pasado 60 días desde que se inicio el proceso. Este es el retraso que pueden tener las vacunas ARNm para adaptarse a variantes que logren superar la inmunidad.

Las vacunas ARNm han sido las más eficaces y han abierto el camino para emplear esta nanomolécula en otras enfermedades. La OMS con varias agencias, ha certificado su importancia creando una plataforma en Sudáfrica para conseguir la trasferencia de esta tecnología a los países de rentas bajas y media. Es un gran paso en la independencia tecnológica.

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