Vacunas RNA contra Coronavirus: Composición y funcionamiento

Gonzalo Fernández Balaguer, Strategic Consultant de Axis Pharma


El Coronavirus (SARS-CoV-2) ha marcado un antes y un después en todos los ámbitos de nuestra sociedad. A pesar de haber sido una catástrofe en términos humanitarios y económicos, la pandemia mundial ha servido para acelerar y dar un empujón a plataformas biotecnológicas que van a marcar una nueva era en el tratamiento de diversas enfermedades: infecciosas, genéticas y oncológicas.


Debido a la dispersión del virus en el mundo hemos podido ver cómo se han desarrollado, de una manera nunca antes vista por su rapidez, dos vacunas basadas en la tecnología del RNA (mRNA-1273 de Moderna y BNT162b2 de Pfizer y BioNTech) [1]. Sin embargo, son numerosas las personas que no apoyan o sienten recelos ante estas vacunas debido a la desinformación sobre su funcionamiento. Este artículo tiene como fin ofrecer una explicación simple, específica y correcta del mecanismo de acción de las vacunas de RNA.


Para comprender este mecanismo es primordial entender la composición principal de las vacunas RNA. La unidad funcional de este tipo de vacunas se compone de una Nano-partícula lipídica (una estructura grasa similar a una micela) en cuyo interior se pueden encontrar hebras de mRNA (pequeños filamentos de nucleótidos que codifican proteínas).


Figura 1. Vacuna BNT162b2 (Pfizer & BioNTech)


El funcionamiento de la vacuna de RNA se basa en un objetivo clave: conseguir que las propias células humanas produzcan los antígenos virales de manera temporal, sin la necesidad de introducir el virus dentro del cuerpo. Es decir, conseguir que las células sean la propia fábrica de antígenos.


De esta forma, el mecanismo de acción de la vacuna se puede resumir en los siguientes pasos:

  1. Las nano-partículas que contienen mRNA se fusionan con la membrana celular, liberando el mRNA en su interior.

  2. En el citoplasma la maquinaria celular procesa el mRNA y produce la proteína que codifica; en el caso de las vacunas actuales la proteína S (Spike).

  3. Esta proteína (que es un antígeno) se transporta hasta la membrana celular.

  4. Una vez se encuentra en la membrana, las células presentadoras de antígenos (APC, de sus siglas en inglés Antigen Presenting Cells) se encargan de coger estos antígenos y comenzar la respuesta inmunitaria.

  5. Se generan dos tipos de respuesta inmunitaria: una respuesta mediada por linfocitos T CD4 y CD8 y otra a través de la generación de centros germinales que producen linfocitos B de memoria y células plasmáticas.

  6. Se generan los anticuerpos contra los antígenos específicos de la proteína S.

Actualmente las vacunas RNA comercializadas (Moderna y Pfizer-BioNTech) contienen la secuencia para codificar la proteína S del virus SARS-CoV-2. Se decidió que esta molécula fuera el epítopo ya que es la proteína de membrana más grande que tiene el virus y es, además, la molécula que utiliza este coronavirus para introducirse en las células humanas (mediante su unión a los receptores celulares humanos ACE2 ampliamente distribuidos en el organismo) [2,3].


El uso de esta tecnología ha permitido diseñar vacunas contra el coronavirus en tiempo record, pero adicionalmente debemos destacar otros importantes beneficios de las vacunas mRNA frente a las vacunas convencionales basadas en virus atenuados [3,4]:

  1. Mayor seguridad: dado que el mRNA no es un agente infeccioso, evitamos posibles complicaciones debido a una potencial inmunidad anti-vector nueva o pre-existente en los pacientes contra los virus atenuados utilizados con la tecnología tradicional.

  2. El mRNA es muy volátil y se degrada fácilmente en el organismo.

  3. La respuesta inmunitaria generada es muy potente gracias a la producción intensiva del antígeno por las propias células.

  4. El proceso de producción es más rápido que el de una vacuna convencional ya que no es necesario producir proteínas o agentes víricos atenuados que son muy complicados de elaborar a gran escala y requieren de varios procesos biotecnológicos complejos y más lentos.

  5. La tecnología es en sí misma una plataforma que permite una rápida adaptación a las variantes o cepas del virus ya que sólo se ha de modificar la hebra de RNA. De esta manera, se pueden realizar ensayos clínicos de forma más rápida con vacunas ya aprobadas.


Como ocurre con cualquier tratamiento o terapia, las nuevas vacunas mRNA no están exentas de desventajas, entre las que podemos destacar 2 principales:


  1. Al utilizar RNA, la conservación debe llevarse a cabo en temperaturas muy bajas (entre -80 y -60ºC para la vacuna de Pfizer-BioNTech O -25 y -15ºC para la de Moderna).

  2. Debido a que es una tecnología única y novedosa, existe cierta incertidumbre en cuanto a la duración de la inmunidad ante el SARS-CoV-2, aunque hay indicios y los estudios clínicos realizados hasta el momento [5,6] sugieren que son capaces de producir inmunidad a largo plazo.


En conclusión, podríamos asegurar que la era de las vacunas RNA ha llegado para quedarse y gracias al esfuerzo realizado en el desarrollo de las vacunas mRNA contra el SARS-CoV-2, esta tecnología se ha posicionado rápidamente como una plataforma innovadora y eficiente que tiene enormes posibilidades de mejora, así como infinidad de aplicaciones terapéuticas potenciales.



BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA


[1] Krammer, Florian. “SARS-CoV-2 vaccines in development.” Nature vol. 586,7830 (2020): 516-527. doi:10.1038/s41586-020-2798-3.

[2] Regueras, Esperanza. "RAAS & COVID-19". Axisjournal, 2021, https://www.axispharmajournal.com/post/raas-covid-19. Accessed 8 Sept 2021

[3] Bettini, Emily, and Michela Locci. “SARS-CoV-2 mRNA Vaccines: Immunological Mechanism and Beyond.” Vaccines vol. 9,2 147. 12 Feb. 2021, doi:10.3390/vaccines9020147.

[4] Dolgin, Elie. "How COVID Unlocked The Power Of RNA Vaccines". Nature, vol 589, no. 7841, 2021, pp. 189-191. Springer Science And Business Media LLC, doi:10.1038/d41586-021-00019-w.

[5] Turner, Jackson S et al. “SARS-CoV-2 mRNA vaccines induce persistent human germinal centre responses.” Nature vol. 596,7870 (2021): 109-113. doi:10.1038/s41586-021-03738-2.

[6] Dan, Jennifer M et al. “Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection.” Science (New York, N.Y.) vol. 371,6529 (2021): eabf4063. doi:10.1126/science.abf4063.

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