{"id":29585,"date":"2023-11-21T14:05:16","date_gmt":"2023-11-21T13:05:16","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ua.es\/bibliotecauniversitaria\/?p=29585"},"modified":"2024-01-12T09:50:26","modified_gmt":"2024-01-12T08:50:26","slug":"katalin-kariko-toda-una-vida-investigando-el-arn-mensajero-consigue-el-premio-nobel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ua.es\/bibliotecauniversitaria\/2023\/11\/21\/katalin-kariko-toda-una-vida-investigando-el-arn-mensajero-consigue-el-premio-nobel\/","title":{"rendered":"Katalin Karik\u00f3, toda una vida investigando el ARN mensajero, consigue el Premio Nobel"},"content":{"rendered":"
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Katalin Karik\u00f3 (1980). Laboratorio de ARN del Centro de Investigaci\u00f3n Biol\u00f3gica de la Academia de Ciencias de Hungr\u00eda. Imagen: Katalin Karik\u00f3.<\/figcaption><\/figure>\n

Katalin Karik\u00f3<\/strong><\/a>, bioqu\u00edmica, nacida el 17 de enero de 1955, se gradu\u00f3 en biolog\u00eda y bioqu\u00edmica en el Centro de Investigaciones Biol\u00f3gicas de la Universidad de Szeged.<\/p>\n

Karik\u00f3 se traslad\u00f3 a los Estados Unidos con su familia en 1985. Primero continu\u00f3 sus estudios de doctorado en Filadelfia y desde 1990 trabaj\u00f3 como investigadora del ARN mensajero en la Universidad de Pensilvania, pese a que le rechazaban todas las solicitudes de becas y ayudas de financiaci\u00f3n. Los evaluadores de sus proyectos consideraban que la terap\u00e9utica con ARN mensajero era muy arriesgada para invertir en ella por la gran reacci\u00f3n inflamatoria que produc\u00eda, y que el ARN ser\u00eda destruido antes de que llegase a actuar en las c\u00e9lulas. Esta situaci\u00f3n dur\u00f3 un decenio, el de los 90, en el que nadie apoy\u00f3 la idea de Karik\u00f3: hacer tratamientos y vacunas basadas en la mol\u00e9cula del ARN.<\/p>\n

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Pero en el a\u00f1o 2000, Drew Weissman, un experto en el virus de la inmunodeficiencia humana que acababa de llegar a la Universidad de Pensilvania, invit\u00f3 a Katalin Karik\u00f3 a trabajar en su laboratorio para intentar obtener una vacuna frente al sida con su nueva tecnolog\u00eda.<\/p>\n

En 2005 descubrieron que modificando una sola letra en la secuencia gen\u00e9tica del ARN pod\u00eda lograrse que no generase inflamaci\u00f3n. \u201cEse cambio de uridina a pseudouridina permit\u00eda que no se generase una respuesta inmune exagerada y adem\u00e1s facilitaba la producci\u00f3n de prote\u00edna en grandes cantidades. Sab\u00eda que funcionar\u00eda\u201d, dice Karik\u00f3. Su trabajo sigui\u00f3 siendo ignorado.<\/p>\n

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Imagen tomada de La Vanguardia<\/figcaption><\/figure>\n

En el a\u00f1o 2010, un grupo de investigadores estadounidenses compr\u00f3 los derechos de las patentes de Karik\u00f3 y de Weissman, fund\u00f3 una empresa y la denomin\u00f3 ModeRNA, acr\u00f3nimo de ARN (RNA en ingl\u00e9s) modificado.<\/p>\n

Al mismo tiempo, BioNTech, una empresa alemana fundada en 2008, adquiri\u00f3 varias patentes sobre el ARN modificado de Karik\u00f3 y de Weissman para desarrollar vacunas contra el c\u00e1ncer. En 2013, tras casi 40 a\u00f1os de esfuerzos, marginaci\u00f3n y arduo trabajo en la sombra, Karik\u00f3 fue fichada por BioNTech, de la que hoy es vicepresidenta.<\/p>\n

Las investigaciones de Karik\u00f3 incluyen la\u00a0terapia g\u00e9nica<\/a>\u00a0basada en el ARN mensajero, las reacciones inmunes inducidas por el ARN, las bases moleculares de la tolerancia a la\u00a0isquemia<\/a>\u00a0y el tratamiento de la\u00a0isquemia cerebral<\/a>. El trabajo y la investigaci\u00f3n de Karik\u00f3 han contribuido al esfuerzo de BioNTech para crear c\u00e9lulas inmunes que produzcan ant\u00edgenos de vacuna. En 2020 esta tecnolog\u00eda se utiliz\u00f3 dentro de la vacuna para la COVID-19<\/p>\n

Vacunas<\/strong><\/p>\n

Una vacuna es un f\u00e1rmaco que act\u00faa entrenando a nuestro sistema inmunitario para responder ante un pat\u00f3geno. Para ello, lo que suele hacer es ense\u00f1arle a nuestras defensas de forma controlada un se\u00f1uelo, un compuesto que se parezca al pat\u00f3geno o est\u00e9 presente en \u00e9l, de forma que cuando \u00e9ste aparezca en su forma completa, nuestro cuerpo lo reconozca y ya sepa c\u00f3mo vencerlo.<\/p>\n

Hasta ahora, las vacunas conten\u00edan o bien el propio pat\u00f3geno atenuado o desactivado, o bien una prote\u00edna del pat\u00f3geno que nuestro sistema inmunitario pudiese reconocer. Pero varias de las actuales vacunas contra el SARS-CoV-2, el coronavirus causante de la COVID-19, se basan en la estrategia del ARN mensajero, en las que una mol\u00e9cula de ARN se inyecta en nuestro cuerpo y se introduce en nuestras c\u00e9lulas para que sea su maquinaria celular la que produzca la prote\u00edna que debe entrenar a nuestras defensas. No se introduce virus ni prote\u00edna del virus. Solo las instrucciones para producirla, lo dem\u00e1s ocurre en nuestras c\u00e9lulas.<\/p>\n

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Imagen obtenida con microscopio electr\u00f3nico de barrido que muestra el virus SARS-CoV-2 (en amarillo). Wikimedia Commons.<\/figcaption><\/figure>\n

Esto tiene varias ventajas. Por un lado son vacunas m\u00e1s r\u00e1pidas de producir, algo crucial en medio de una pandemia mundial. Por otro, son m\u00e1s sencillas de modificar si el virus muta, algo que todos los virus hacen. Adem\u00e1s, el ARN no se introduce en nuestro ADN ni lo modifica de ninguna forma.<\/p>\n

Pese a que la idea era muy buena y presentaba ventajas frente a las opciones existentes, no consegu\u00eda financiaci\u00f3n porque chocaba con la ortodoxia cient\u00edfica. Karik\u00f3 quer\u00eda usar las c\u00e9lulas del propio enfermo para que fabricasen la prote\u00edna que les curar\u00eda inyect\u00e1ndoles un peque\u00f1o mensaje de ARN. \u201cTodo el mundo lo entiende ahora, pero no entonces\u201d, lamenta la cient\u00edfica.<\/p>\n

En aquellos a\u00f1os lo que triunfaba era la terapia g\u00e9nica, basada en cambiar el ADN de forma permanente para corregir enfermedades. Esa visi\u00f3n comenz\u00f3 a relativizarse cuando se demostr\u00f3 que modificar el ADN puede generar mutaciones letales y cuando algunos pacientes murieron en ensayos cl\u00ednicos.<\/p>\n

ARN Mensajero<\/strong><\/p>\n

A finales de 2020, las principales agencias reguladoras de medicamentos autorizaron las dos primeras vacunas frente a la pandemia COVID-19, desarrolladas con la tecnolog\u00eda del ARN mensajero de Karik\u00f3 y Weissman. Las vacunas, fabricadas por BioNTech-Pfizer y Moderna, se administraron a partir de 2021. Estas dos vacunas se actualizaron en 2022 frente a las variantes \u00f3micron BA.1 y BA.4-5 (vacunas de segunda generaci\u00f3n, seg\u00fan la clasificaci\u00f3n cronol\u00f3gica), y en septiembre de 2023 se han modificado frente a la variante XBB.1.5 (vacunas de tercera generaci\u00f3n).<\/p>\n

\u201cEl ARN mensajero que usamos tiene la misma composici\u00f3n que el que fabricas t\u00fa mismo en tus propias c\u00e9lulas. Es algo completamente natural y se hace a partir de nucle\u00f3tidos de plantas. No hay nada extra desconocido y no se usan c\u00e9lulas de ning\u00fan animal, ni bacterias, nada\u201d, destaca.<\/p>\n

Si podemos sintetizar ARNm con suficiente precisi\u00f3n, habremos encontrado la llave que permitir\u00eda utilizar nuestros propios cuerpos para fabricar “anticuerpos para vacunar contra infecciones, enzimas para revertir enfermedades raras o agentes de crecimiento para reparar el tejido card\u00edaco da\u00f1ado”. Tendr\u00edamos la llave que abrir\u00eda las compuertas de una nueva revoluci\u00f3n cient\u00edfica.<\/p>\n

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Imagen de https:\/\/www.genome.gov\/es\/genetics-glossary\/ARN-mensajero<\/figcaption><\/figure>\n

Premios<\/strong><\/p>\n

En octubre de este a\u00f1o, la Real Academia de las Ciencias de Suecia ha concedido el Premio Nobel de Medicina a Katalin Karik\u00f3 y Drew Weissman, por sus descubrimientos sobre las modificaciones de bases de nucle\u00f3sidos que permitieron el desarrollo de vacunas de ARN mensajero eficaces contra la COVID-19.<\/p>\n

Karik\u00f3 y Weissman descubrieron que las c\u00e9lulas protegen su propio ARNm con una modificaci\u00f3n qu\u00edmica espec\u00edfica. As\u00ed que intentaron hacer el mismo cambio en el ARNm sintetizado en el laboratorio antes de inyectarlo en las c\u00e9lulas. Y funcion\u00f3: el ARNm fue absorbido por las c\u00e9lulas sin provocar una respuesta inmunitaria.<\/p>\n

El descubrimiento \u201ccambi\u00f3 radicalmente nuestra comprensi\u00f3n de c\u00f3mo el ARNm interact\u00faa con nuestro sistema inmunitario\u201d, declar\u00f3 el jurado que concedi\u00f3 el Nobel. Y a\u00f1adi\u00f3 que el trabajo \u201ccontribuy\u00f3 al ritmo sin precedentes de desarrollo de vacunas durante una de las mayores amenazas para la salud humana de los tiempos modernos\u201d.<\/p>\n

La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Suecia anunci\u00f3 el lunes 2 de octubre que el comit\u00e9 del premio Nobel ha reconocido los hallazgos innovadores de Karik\u00f3 y Weissman, los cuales contribuyeron al desarrollo en un tiempo r\u00e9cord (meses) de vacunas que permitieron cambiar el curso de la pandemia. Las vacunas han salvado m\u00e1s de 20 millones de vidas en todo el mundo durante el primer a\u00f1o de la pandemia y han evitado millones de casos de enfermedad muy grave y de hospitalizaciones. Adem\u00e1s, hay que destacar que las vacunas de ARN mensajero son el mayor avance de la vacunolog\u00eda del actual siglo y una plataforma muy importante para el futuro de otras muchas vacunas preventivas de enfermedades infecciosas (gripe estacional, gripe universal, virus de la inmunodeficiencia humana, herpes genital, enfermedad de Lyme, Chikungunya\u2026), y tambi\u00e9n terap\u00e9uticas frente a otras enfermedades (c\u00e1ncer, autoinmunitarias, neurodegenerativas, terapia g\u00e9nica\u2026). As\u00ed lo resum\u00eda la propia Katalin Karik\u00f3, en una entrevista concedida al peri\u00f3dico La Vanguardia de Barcelona el 22 de junio de 2022, afirmando: \u00abLa vacuna de la COVID-19 solo es el despegue de la revoluci\u00f3n del ARNm\u00bb.<\/p>\n

En Espa\u00f1a los dos cient\u00edficos hab\u00edan recibido ya, junto con otros investigadores de las primeras vacunas de la COVID-19, el premio Princesa de Asturias de Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica y T\u00e9cnica 2021.<\/p>\n

Tambi\u00e9n recibi\u00f3 en 2020 el Premio Rosenstiel \u00abpor su trabajo pionero en la modificaci\u00f3n de \u00e1cidos nucleicos para desarrollar terapias de ARN y vacunas\u00bb, el Werner von Siemens Ring en 2022 y el Premio Fronteras del Conocimiento en Biolog\u00eda y Biomedicina junto a Robert Langer y Drew Weissman \u201cpor sus contribuciones a las terapias de ARN mensajero (ARNm) y a la tecnolog\u00eda de transferencia que permite a nuestras propias c\u00e9lulas producir prote\u00ednas para la prevenci\u00f3n y el tratamiento de enfermedades\u201d en 2022.<\/p>\n

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Drew Weissman y Katalin Karik\u00f3 (2015). Imagen:\u00a0Katalin Karik\u00f3<\/figcaption><\/figure>\n

Drew Weissman<\/strong><\/p>\n

Drew Weissman, inmun\u00f3logo, naci\u00f3 el 7 de septiembre de 1959 en Lexington, Massachusetts, Estados Unidos.\u00a0 Recibi\u00f3 el t\u00edtulo de m\u00e9dico y doctorado de la Universidad de Boston en 1987. Realiz\u00f3 su formaci\u00f3n cl\u00ednica en el Centro M\u00e9dico Beth Israel Deaconess de la Facultad de Medicina de Harvard y realiz\u00f3 investigaciones posdoctorales en los Institutos Nacionales de Salud.\u00a0 En 1997, Weissman estableci\u00f3 su grupo de investigaci\u00f3n en la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania. Es profesor de la familia Roberts en investigaci\u00f3n de vacunas y director del Instituto Penn para Innovaciones de ARN. Dirige en la actualidad el instituto p\u00fablico que ha desarrollado la vacuna junto a Moderna.<\/p>\n

Fuentes<\/strong><\/p>\n