¿Cómo funciona la vacuna de ARNm de Moderna contra el COVID-19?

Actualizado el 23 de diciembre de 2020

Por Nidhi Parekh de The Shared Microscope y Sheeva Azma de Fancy Comma, LLC

Traducido por Lorena Villanueva-Almanza (@LoreVial)

La vacuna Moderna es una vacuna basada en ARN mensajero (ARNm) que ayuda al cuerpo humano a desarrollar inmunidad contra SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. En esta publicación, aprenda sobre la vacuna de Moderna para COVID-19 y su funcionamiento. ¿Cómo funciona la vacuna de Moderna COVID-19? Lea esta publicación para averiguarlo.

Vea otras publicaciones en nuestra serie de vacunas COVID-19:
[ Moderna | Oxford / AstraZeneca | Pfizer / BioNTech | Johnson & Johnson | Novavax | Sinovac ]

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La carrera hacia una vacuna contra el COVID-19

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En medio de la pandemia, la carrera hacia una vacuna COVID-19 es muy competitiva. Varias empresas han surgido como líderes en los ensayos clínicos de COVID-19, y la primera en salir exitosamente del proceso de ensayos clínicos podría poner fin a la pandemia de COVID-19 tal como la conocemos.

Una iniciativa federal de EE. UU., llamada Operation Warp Speed (Máxima Velocidad), está respaldando el desarrollo de varias vacunas en paralelo. El Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (HHS, por sus siglas en inglés) ha destinado más de $ 13 mil millones de dólares a las principales compañías farmacéuticas para su desarrollo.

  • ARNm-1273 de Moderna
  • AstraZeneca y AZD1222 de la Universidad de Oxford
  • Una vacuna candidata prometedora de Johnson & Johnson
  • Una vacuna de Merck basada en su exitosa vacuna contra el ébola
  • NVX-CoV2373 de Novavax

La vacuna mRNA-1273 de Moderna es posiblemente uno de los ensayos de vacuna contra el COVID-19 más exitosos en este momento. Consulte el cronograma de su rápido desarrollo en el sitio web de Moderna. Moderna pasó de la etapa de selección de secuencias de ARNm a pruebas clínicas en humanos en solo 42 días.

Después de obtener resultados prometedores en sus ensayos clínicos de fase 2 de la FDA (la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos), Moderna, empresa con sede en Cambridge, MA, fue la primera empresa en comenzar la fase 3 de ensayos clínicos de  en julio de 2020. Los ensayos de fase 3 están destinados a examinar los riesgos y beneficios generales del fármaco en humanos. Si esta etapa del ensayo tiene éxito, la vacuna podría ser la primera en el mundo en ser aprobada por la FDA para prevenir la infección por COVID-19 y ayudar a poner fin a la pandemia.

¿Cómo actúan las vacunas?

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Piense en su sistema inmunológico como el software antivirus natural de su cuerpo. Las vacunas son una forma de actualizar el software antivirus de su cuerpo, ¡literalmente!

Las vacunas se pueden usar para combatir virus como el de COVID-19 , así como contra otros patógenos, invasores extraños no deseados, tales como bacterias y microorganismos. Nuestros cuerpos tienen la capacidad de desarrollar respuestas novedosas contra ellos.

Las vacunas actúan animando al cuerpo a crear moléculas especiales llamadas anticuerpos. El propósito de los anticuerpos es defender nuestro cuerpo contra las infecciones. Los anticuerpos interactúan directamente con el invasor o antígeno para neutralizarlo y destruirlo. Al hacerlo, los anticuerpos nos ayudan a mantenernos saludables.

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Los anticuerpos son proteínas en forma de Y importantes en la respuesta inmunológica de nuestro cuerpo. Fuente: The Shared Microscope en Instagram.

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Los anticuerpos nos ayudan a combatir patógenos como el SARS-CoV-2, el virus causante del COVID-19. Fuente: The Shared Microscope en Instagram.

¿De qué están hechas normalmente las vacunas?

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Si bien todas las vacunas funcionan de la misma manera, estimulando la producción de anticuerpos para defenderse de futuras infecciones, el ARNm-1273 de Moderna es diferente. Esto se debe a que la vacuna de Moderna utiliza material diferente (específicamente, el ARNm del virus) al que se utiliza en vacunas convencionales, que es una  versión debilitada o inactivada del mismo virus,) para lograr el mismo resultado. Por esta razón, fue mucho más rápido de desarrollar.

Existen varios tipos de vacunas convencionales, que incluyen vacunas vivas atenuadas , vacunas inactivadas , vacunas de subunidades y vacunas toxoides . El objetivo de estas vacunas es introducir una pequeña cantidad del virus en el cuerpo para que nuestro sistema inmunológico pueda atacar al virus sin que nos enfermemos, de modo que desarrollemos inmunidad al virus.

El proceso de desarrollo de la vacuna Moderna tomó solo 42 días

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Desafortunadamente, el proceso de desarrollo de estas vacunas convencionales puede llevar mucho tiempo, de 10 a 15 años , y costoso. El costo oscila entre $ 200 millones y $ 1 mil millones. Consulte la ilustración a continuación para obtener más información sobre las diferentes etapas del ensayo clínico de una vacuna.

vaccine development -- fancy comma blog

El desarrollo de la vacuna tiene muchas fases diferentes y normalmente puede llevar más de una década. Hay un esfuerzo global para acelerar los esfuerzos de desarrollo de vacunas con la esperanza de un rápido fin a la pandemia de COVID-19. Fuente: The Shared Microscope.

Diez años es mucho tiempo, especialmente en el contexto de la pandemia en curso, ya que trabajamos a diario para mitigar la propagación de COVID-19 mediante el uso de cubrebocas, el distanciamiento social, y otras medidas que han impactado nuestra economía.

Gracias a los avances computacionales y secuenciación genética, los investigadores de Moderna pudieron llevar la vacuna, de una idea de laboratorio a una prueba clínica, en 42 días. En este tiempo, Moderna pudo identificar un área interesante en la proteína de pico y seleccionar la región del ARNm que se usaría para la vacuna.

La vacuna de Moderna tardó 42 días en pasar de la selección de la secuencia genética a los ensayos clínicos. Las vacunas típicas tardan mucho más (más de 10 años) en llegar a ese punto. #COVID19 #ComunicaCiencia

¿Cómo actúa la vacuna de Moderna?

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En resumen, la vacuna nos ayuda a desarrollar inmunidad contra una parte pequeña, pero muy importante, del virus SARS-CoV-2: la proteína de pico que se encuentra en la superficie del virus.

Consultemos la imagen icónica de SARS-CoV-2 a continuación para ilustrar las proteínas de pico del SARS-COV-2 y por qué son tan importantes en la infección por COVID-19. Los picos rojos en la nueva molécula de coronavirus son las proteínas de pico. Estas proteínas permiten que el SARS-CoV-2 entre a las células de nuestro cuerpo. De esta manera, el nuevo coronavirus ingresa a las células, indicándoles que produzcan más del nuevo coronavirus. Este proceso es lo que causa la infección por COVID-19.

¿La solución de Moderna? Ayudar al cuerpo a desarrollar inmunidad a las proteínas de pico. De esa manera, si se encuentran proteínas de pico en nuestros cuerpos, el sistema inmunológico las descompondrá y no habrá forma de que el SARS-CoV-2 ingrese a nuestras células. Sin una vía de acceso a nuestra maquinaria celular, el SARS-CoV-2 no puede replicarse y una infección por COVID-19 no puede afianzarse.

sars-cov-2 virus structure -- fancy comma blog

SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19. Las proteínas de pico están en rojo.

Vacunas de ácido nucleico

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La vacuna de ARNm de Moderna contiene instrucciones para que nuestros cuerpos produzcan proteínas de pico del SARS-CoV-2.

La vacuna de Moderna es única ya que se basa en el ARN mensajero (ARNm), en lugar del virus en sí. El ARN mensajero son “mensajes” celulares que instruyen al cuerpo para fabricar proteínas.

La vacuna ARNm-1273 contiene el ARNm necesario para producir  la proteína de pico que se encuentra en la superficie del virus SARS-CoV-2, causante de COVID-19. En otras palabras, la vacuna contiene el código genético de la proteína de pico. La proteína de pico es crucial para el SARS-CoV-2, ya que ayuda al virus a ingresar a nuestras células y tomar cargo de nuestra maquinaria celular para producir y ensamblar más virus.

Una vez que se administra la vacuna, el ARNm le indica a nuestro cuerpo que produzca únicamente las proteínas de pico. Nuestros cuerpos las producen sin ser infectados por el virus. Ya que las proteínas de pico no se encuentran normalmente en un individuo sano, nuestro sistema inmunológico las reconoce una vez que nuestro cuerpo las produce después de recibir la vacuna.

Con la ayuda de esta vacuna, el cuerpo puede aprender a identificar como invasora a la proteína de pico y así producir anticuerpos que las neutralicen y destruyan . Esto es esencial para prevenir una infección por SARS-CoV-2.

Entonces, la respuesta a la pandemia es la producción de anticuerpos; es decir, anticuerpos producidos en respuesta al virus SARS-CoV-2.

La idea es que el desarrollo de inmunidad contra la proteína de pico podría prevenir la infección por SARS-CoV-2 incluso si estamos expuestos a él, porque nuestro cuerpo sabrá cómo descomponer las proteínas de pico. Sin las proteínas de pico, el virus no puede ingresar a nuestras células y causar COVID-19, lo que nos hace inmunes al virus.

La vacuna Moderna contiene el código de ARNm de la proteína de pico que se encuentra en la superficie del virus SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID19. #ComunicaCiencia

La vacuna Moderna le enseña a nuestro sistema inmunológico cómo descomponer las proteínas de pico del SARS-CoV-2

La vacuna Moderna ayuda a nuestro sistema inmunológico a elaborar un “plan de acción” para descomponer las proteínas de pico del nuevo coronavirus. Sin proteínas de pico, el virus SARS-CoV-2 no puede ingresar a nuestras células.

Vea esta serie de infografías de The Shared Microscope sobre el funcionamiento de la vacuna de Moderna:

moderna vaccine -- fancy comma blog

La vacuna contiene ARNm que le dice a nuestras células cómo producir solo las proteínas de pico del SARS-CoV-2. Fuente: The Shared Microscope en Instagram.

moderna vaccine -- fancy comma blog

La vacuna se inyecta en nuestros cuerpos, entregando las instrucciones para producir proteínas de punta directamente a nuestras células. Fuente: The Shared Microscope en Instagram.

moderna vaccine -- fancy comma blog

El cuerpo lee las instrucciones y produce únicamente las proteínas de pico del SARS-CoV-2, el virus causante de la COVID-19. Estas proteínas de pico son presentadas a otras células para fabricar anticuerpos. Fuente: The Shared Microscope en Instagram.

moderna vaccine -- fancy comma blog

El cuerpo desarrolla anticuerpos para neutralizar las proteínas de pico. La próxima vez que un virus del SARS-CoV-2 ingrese a nuestro cuerpo, los anticuerpos aseguran que la proteína de pico se pueda neutralizar, de modo que el virus no pueda acceder a nuestras células. Fuente: The Shared Microscope en Instagram.

Para obtener más información, consulte este video de Moderna que ofrece una explicación detallada sobre el funcionamiento de la vacuna ARNm-1273:

En resumen, la vacuna Moderna sirve como paloma mensajera, entregando a nuestras células las instrucciones necesarias para construir la proteína pico del SARS-CoV-2, de modo que podamos desarrollar inmunidad a ella y evitar ser infectados con COVID-19.

La vacuna de Moderna es como una paloma mensajera, entregando a nuestras células las instrucciones necesarias para construir la proteína de pico SARS-CoV-2 para evitar ser infectados con #COVID19. #ComunicaCiencia

El nuevo campo y de rápido crecimiento de las vacunas de ácidos nucleicos

En esta etapa inicial, la vacuna de Moderna parece prometedora,  aunque nadie está seguro si con ella, se terminará la pandemia. Sin embargo, hay motivos para creer que tendrá éxito. El uso de ARNm en una vacuna es una novedad, no solo para Moderna sino para el mundo.

La vacuna de ARNm-1273 de Moderna es un ejemplo de una vacuna que utiliza ácidos nucleicos, como el ADN o ARNm. Las vacunas que utilizan ácidos nucleicos se generan más rápidamente  que las tradicionales porque para su desarrollo se utiliza modelación computacional, lo que ahorra tiempo en el laboratorio. Por esta razón, son más baratas de desarrollar en comparación con las vacunas convencionales y son más económicas de administrar a los pacientes.

Moderna, la compañía que, además de la ARNm-1273 se encuentra preparando ocho vacunas más de ARNm, describe las ventajas de las vacunas de ARNm en su sitio web.

  • Capacidad para imitar infecciones naturales. Las vacunas de ácido nucleico, como la vacuna de ARNm de Moderna, pueden imitar muchos aspectos de las infecciones naturales y podrían ser más efectivas que las vacunas convencionales porque evocan respuestas inmunitarias más fuertes.
  • Capacidad para incluir muchas partículas de ARNm vírico en una sola vacuna. En una sola vacuna podrían incluirse muchos ARNm diferentes correspondientes a diferentes proteínas virales. Esto podría ser útil para suministrar diferentes segmentos de ARNm vírico en una sola dosis. Esto ayudaría a reducir el número total de inmunizaciones que una persona pueda necesitar, o para producir anticuerpos contra diferentes estructuras del mismo patógeno.
  • Desarrollo rápido de vacunas. El modelado y diseño computacional de antígenos de ARNm es mucho, mucho más rápido in silico (usando modelado por computadora) que en el laboratorio. Las pruebas de detección de alto rendimiento se pueden realizar rápidamente en un laboratorio de computación. Esto se realiza examinando los mejores candidatos del ARNm de un virus para ser utilizado en una vacuna). Luego, los candidatos más prometedores encontrados en el laboratorio de manera teórica,  pueden ser evaluados en el laboratorio de manera experimental.
  • Ahorro de tiempo y dinero. Los ahorros en costos se deben a la eficiencia y velocidad con la que se pueden desarrollar estas vacunas.

¿Podría el COVID-19 poner las vacunas de ARNm en el foco de atención?

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De aprobarse, la ARNm-1273 sería la primera vacuna de mARN en el mercado mundial, y posiblemente la primera vacuna contra el COVID-19. Para acelerar la carrera hacia una vacuna COVID-19, Moderna se ha comprometido recientemente a no hacer cumplir sus patentes relacionadas con COVID-19 , lo que significa que su tecnología también podría usarse en vacunas futuras.

¿Será Moderna el laboratorio vencedor en la carrera hacia una vacuna contra el COVID-19? Solo el tiempo dirá. Sin embargo, por ahora, el mundo está increíblemente agradecido con todas las instituciones que trabajan en el desarrollo de una vacuna que ponga fin a la pandemia mundial y nos ayude a volver  a una “nueva normalidad”.

Actualización: El 18 de diciembre de 2020, la vacuna contra el COVID-19 de Moderna se convirtió en la segunda en ser aprobada por la FDA y la primera de la operación Warp Speed en obtener la aprobación de la de esta misma agencia a través de una Autorización de uso de emergencia.

Gracias a Lorena Villanueva Almanza (@LoreVial) por la traducción de este artículo.

Esta publicación es una colaboración con Nidhi Parekh de The Shared Microscope . Eche un vistazo a su Twitter, vaya a su Facebook o visite su Instagram para obtener ilustraciones informativas y efectivas de conceptos en biología.

6 thoughts on “¿Cómo funciona la vacuna de ARNm de Moderna contra el COVID-19?

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