Figuras de la genética: ¿Cómo utilizar el ARNm para crear inmunidad?

Rubén Megía González

¡Hola de nuevo, GenoLovers! Hoy es el aniversario del nacimiento de una Figura de la Genética, cuyos descubrimientos han propiciado la utilización terapéutica del ARNm. Los trabajos de esta gran científica junto al bioquímico Drew Weissman han sido esenciales para el desarrollo de las vacunas de ARNm contra la COVID-19. ¿Sabríais decir de quién se trata? 

¡Efectivamente! En esta ocasión os voy a hablar sobre Katalin Karikó, bioquímica húngara que descubrió las modificaciones de nucleósidos que suprimen la inmunogenicidad del ARN. ¿Quieres saber más sobre ella y sus trabajos? ¡Sigue leyendo!

karikó saluda

Los primeros pasos de Katalin

Katalin Karikó nació el 17 de enero de 1955 en una pequeña ciudad húngara llamada Szolnok. El padre de Katalin, que ejercía como carnicero, fue una de las primeras personas que acercó a la pequeña a las ciencias naturales. En una entrevista en el periódico El País, Katalin Karikó explica cómo ella disfrutaba viendo trabajar a su padre, observando la anatomía de los animales que despiezaba. Gracias a esto, la futura investigadora comenzó a interesarse por las ciencias naturales, lo que le ayudó a destacar académicamente en las asignaturas de ciencias durante su niñez y adolescencia.

En 1973, a los 18 años, la joven Katalin comenzó sus estudios en Biología en la Universidad de Szeged, una de las ciudades más importantes de Hungría, situada a orillas del río Tisza. En esa misma Universidad, Katalin obtuvo su doctorado en 1982.

En 1985, tras doctorarse en Bioquímica, Katalin emigró a Estados Unidos con su marido, Béla Francia, y su hija de entonces 2 años, Susan.

de hungría a EEUU

Un difícil comienzo en Filadelfia

Una vez en Estados Unidos, Katalin Karikó continuó sus estudios en la Universidad Temple en Filadelfia. En el Departamento de Bioquímica de la esta universidad, Katalin comenzó sus primeras investigaciones sobre el ARN. Concretamente, participó en un revolucionario ensayo clínico para tratar diferentes enfermedades con ARN de doble cadena.

En 1987, Katalin Karikó comenzó su carrera como profesora en la Universidad de Pensilvania, donde todavía ejerce como personal docente. En esta universidad, Katalin solicitó financiación para continuar sus estudios en potenciales terapias génicas basadas en ARNm, pero  fue rechazada en varias ocasiones. Por ese entonces, este tipo de terapias no interesaban tanto como ahora a la comunidad científica, que estaba más interesada en la búsqueda de técnicas para modificar el ADN.

En 1995, cinco años después de su primera solicitud de financiación, Katalin fue diagnosticada con un cáncer y fue degradada de puesto en la Universidad de Pensilvania. Esto fue un duro golpe para la investigadora, pero ella no cesó en su empeño por seguir investigando sobre las terapias génicas basadas en ARNm. 

Unos años después del cambio de puesto de Katalin, el inmunólogo Drew Weissman llegó a la Universidad de Pensilvania para continuar sus estudios sobre la vacuna del SIDA. Allí, Weissman y Karikó se conocieron y comenzaron una colaboración para desarrollar una vacuna contra el SIDA basada en ARNm. 

El inicio de las vacunas de ARNm

Cuando Katalin Karikó comenzó sus investigaciones junto a Drew Weissmann, se encontró varios problemas a la hora de utilizar el ARNm como terapia para generar anticuerpos. En primer lugar, la utilización del ARNm no conseguía que se generase una respuesta inmunitaria lo suficientemente potente como para que sirviese como vacuna. Esto era debido a varios motivos, entre ellos, que no se generaba suficiente proteína del virus en las células. En segundo lugar, el tratamiento con el ARN del virus inducía una intensa inflamación en los modelos utilizados.

problemas del ARNm como terapia génica

Tras algunos años de investigación, en 2005, Karikó y Weissmann descubrieron que era posible evitar ambos problemas modificando uno de los nucleótidos del ARNm de la vacuna. En concreto, los investigadores incorporaron pseudouridina en lugar de Uracilo en las moléculas de ARNm para utilizarlas en terapias génicas. Con dicho cambio, lograron reducir la respuesta inflamatoria y aumentar la cantidad de proteína del virus sintetizada dentro de las células en modelos animales.

Karikó y la pandemia mundial de la COVID-19

Los trabajos de Karikó y Weissmann han tenido una gran relevancia en el desarrollo de las vacunas de Moderna y BioNTech/Pfizer, ya que ambas vacunas se basan en estudios previos de estos dos investigadores. Sus investigaciones tuvieron tanta influencia en el crecimiento de BioNTech que, en 2013, esta empresa contrató a Katalin como vicepresidenta senior. La investigadora todavía ocupa este puesto a día de hoy.

A partir de 2013, Katalin continuó investigando en BioNTech nuevas formas de mejorar las terapias génicas basadas en ARNm. Aunque ella y Weissmann ya habían mejorado sustancialmente la utilización de esta molécula como terapia génica, todavía quedaban varios inconvenientes que dificultaban su aplicación. Uno de los mayores problemas de la utilización de ARNm en terapia génica era que las moléculas son extremadamente frágiles y se degradan enseguida. Karikó comprobó, en 2015, que es posible cubrir las moléculas de ARNm con nanopartículas lipídicas para evitar su rápida degradación.

Durante los años 2020, 2021 y 2022, Katalin Karikó ha recibido diferentes distinciones por sus investigaciones sobre la utilización del ARNm en el desarrollo de vacunas. Karikó ha sido galardonada con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica, el Premio Rosenstiel o el Premio Breakthrough en Ciencias de la Vida, entre otros. Actualmente, Katalin Karikó ejerce como Vicepresidenta Senior en BioNTech y profesora adjunta en la Escuela de Medicina de la Universidad de Pensilvania.

 

¡Hasta aquí el post de hoy! Si te ha gustado saber más sobre Katalin Karikó y te interesa saber más sobre las terapias génicas de ARN y muchas otras más, no te puedes perder nuestro curso «Introducción a la Terapia Génica y Edición del Genoma». ¡Hasta la próxima!

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