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Katalin Karikó y el Premio Nobel de Medicina o Fisiología 2023

La esperada semana de los Premios Nobel arrancó el pasado martes 2 de octubre con el emocionante anuncio del Premio Nobel de Medicina o Fisiología 2023. La noticia se divulgó desde la Asamblea del Nobel en el Instituto Karolinska de Suecia, donde como cada año, Thomas Perlmann, secretario del Comité de Medicina del Nobel, desveló a los galardonados. Esta prestigiosa distinción ha recaído merecidamente en Katalin Karikó y Drew Weissman, cuyos innovadores logros en el desarrollo de las vacunas de ARNm contra el coronavirus han cambiado el curso de la pandemia global.

Trayectoria de Katalin Karikó

Katalin Karikó, nacida el 17 de enero de 1955 en una pequeña ciudad de Hungría, proviene de una familia modesta. En una entrevista realizada en 2021 por el National Center for Biotechnologies Information, Karikó compartió humildemente: “Durante mi infancia, nunca fui consciente de la escasez de recursos en nuestro hogar, ya que nuestros vecinos también vivían en condiciones similares. Carecíamos de comodidades básicas como agua corriente, televisión o frigoríficos”.

Katalin Karikó
Figura 1: Katalin Karikó, Creator: OSCAR FRASSER 
Copyright: OSCAR FRASSER PHOTO 2019

Desde sus años de educación primaria, Katalin Karikó demostró ser una estudiante destacada en el campo de las ciencias. Completó sus estudios en la Móricz Zsigmond Református Gimnázium y, después de obtener su doctorado en la Universidad de Szeged, continuó su investigación y realizó estudios postdoctorales en el Instituto de Bioquímica del Centro de Investigaciones Biológicas de la Academia de Ciencias de Hungría.

Fue en 1985 cuando Katalin Karikó, junto con su familia, se trasladó a Filadelfia, donde se unió al Departamento de Bioquímica de la Universidad Temple, trabajando en estrecha colaboración con Robert Suhadolnik. Durante su estancia en Filadelfia, Karikó participó en un ensayo clínico pionero que involucraba ARN de doble cadena, cuyos resultados se publicaron en la revista Lancet. Este ensayo tenía como objetivo tratar a pacientes con SIDA, una enfermedad considerada una sentencia de muerte en aquellos tiempos. Lamentablemente, el ensayo clínico no logró obtener resultados positivos.

En el año 1990, mientras ejercía como docente en la Universidad de Pensilvania (UPenn), Katalin Karikó presentó su primera solicitud de financiación, en la cual proponía el desarrollo de una terapia génica fundamentada en el ARN mensajero (ARNm). El desafío principal que Katalin Karikó enfrentaba era la falta de financiamiento para respaldar sus investigaciones y experimentos. La Universidad de Pensilvania tenía dudas sobre su trabajo y, de hecho, en una entrevista, Karikó compartió su sentimiento en aquel entonces: “Me sentía insegura acerca de mi capacidad y consideré cambiar de rumbo y considerar otras opciones.”

Sin embargo, en un giro afortunado del destino, Katalin Karikó cruzó caminos con el Dr. Drew Weissman, inmunólogo quien expresó un genuino interés en las terapias basadas en el ARNm. En 2012, Katalin Karikó y Drew Weissman obtuvieron una patente revolucionaria que permitía el uso de nucleósidos modificados para atenuar la respuesta inmune adversa a las terapias con ARNm. Fundaron una pequeña empresa y, a principios de 2013, Karikó asumió el cargo de Vicepresidenta Senior en BioNTech RNA Pharmaceuticals. 

Desarrollo de la vacuna contra el covid-19

La llegada de una pandemia en el 2019 se produjo en un momento donde muchos investigadores ya estaban trabajando en lo que se conoce como vacunas, independientemente de las olas en contra de las mismas por cierta parte de la población. Un virus con origen desconocido, que causaba de primeras lo que podía parecer una gripe, acabó por causar muertes a nivel masivo en el planeta. Una cuarentena global se presentó como la única manera de acabar con la propagación de este virus mientras se encontraba un tratamiento para el mismo.

Laboratorios de todo el mundo comenzaron estudios para su identificación, pues con ella se podría conocer cómo se propagaba, cómo actuaba a nivel celular y cómo detenerlo. Muchos grupos de investigación en vacunología, empezaron a vislumbrar la posibilidad de vacunarse para evitar que los efectos del SARS-CoV-2 fueran tan extremos. En este contexto, tras mucho esfuerzo Katalin había participado en el desarrollo de las primeras vacunas con ARN mensajero envuelto en nanopartículas lipídicas para su interiorización en el organismo. 

En 2010, se fundó la compañía Moderna, los cuales compraron los derechos sobre las patentes de Karikó y Weissman. La compañía nacía entonces con la intención de tratar enfermedades infecciosas con ARN mensajero. Paralelamente, en Alemania se fundaba BioNTech que adquirió también varias patentes sobre ARN modificado para desarrollar vacunas contra el cáncer. Además, en 2013 ficharon a Karikó —que hoy es vicepresidenta de la empresa— para desarrollar medicamentos basados en ARN. En 2020 se aliaron con la farmacéutica Pfizer. Cuando apareció el coronavirus, las dos empresas tenían las herramientas para incorporar la información genética de un nuevo virus, lo que aceleró la síntesis de las nuevas vacunas.

Figura 2: Esquema representativo de la función de una vacuna. Imagen tomada de Clínic Barcelona.

ARN mensaje como innovación clave

El 14 de mayo de 1796, en un momento en el que la viruela asolaba Europa y cobraba la vida de más de 400. 000 personas cada año, el médico inglés Edward Jenner inoculó una pequeña cantidad de viruela bovina, una variante menos virulenta de la viruela humana, en James Phipps, un niño de 8 años en buen estado de salud. Como resultado, el niño experimentó una leve fiebre durante uno o dos días, pero posteriormente se recuperó completamente.

Lo más importante es que se descubrió que quedó inmunizado contra la viruela humana. Este acontecimiento se difundió por todo el mundo y marcó el inicio de lo que ahora conocemos como el proceso de vacunación. La idea detrás de esta innovación médica histórica fue utilizar un virus menos peligroso (viruela bovina) para estimular una respuesta inmunitaria en el cuerpo humano, lo que proporcionaba protección contra la viruela humana. Esta estrategia, que posteriormente se aplicó a otras enfermedades, sentó las bases para el desarrollo de las vacunas tradicionales que utilizan virus debilitados o inactivos para inducir la inmunidad.

Sin embargo, la historia de las vacunas ha avanzado significativamente desde los tiempos de Edward Jenner. En particular, el descubrimiento y la utilización de la tecnología de ARN mensajero (ARNm) representan un hito revolucionario en la inmunización. Pero, ¿por qué las vacunas de ARNm constituyen una innovación tan extraordinaria en comparación con las vacunas tradicionales?

El ARNm es un tipo de molécula de ácido ribonucleico que transporta la información codificada en el ADN a los ribosomas, donde se obtienen absolutamente todas las proteínas de nuestro organismo. 

Como mencionado anteriormente, en las vacunas tradicionales utilizamos partes inactivas de virus o fragmentos de proteínas virales para enseñar a nuestro sistema inmunológico como reconocer y luchar contra un virus. En el caso de las vacunas de ARNm, como las que desarrollaron Katalin Karikó y Drew Weissman, la idea fue diferente a las vacunas tradicionales. En lugar de introducir un virus debilitado, ellos propusieron utilizar una pequeña porción de ARNm que contenía las instrucciones para ‘fabricar’ una parte inofensiva del virus.

Imagina al ARNm como un mensajero celular muy eficiente que lleva estas instrucciones desde el núcleo de la célula hasta el ribosoma, donde se fabrica esa parte del virus. El cuerpo “lee” estas instrucciones y, como resultado, el sistema inmunológico aprende a reconocer esa parte específica del virus y se prepara para defendernos si alguna vez nos encontramos con el virus real.

Sin embargo, surgió un desafío con el ARNm en el contexto de las vacunas: es una molécula temporal que se descompone fácilmente en el cuerpo. Fue en este momento que las investigaciones pioneras de Katalin Karikó y Drew Weissman, junto con su equipo, se convirtieron en una pieza fundamental del rompecabezas. Descubrieron una solución ingeniosa: envolvieron el ARNm en una capa de diminutas partículas lipídicas, como una especie de «abrigo protector», que estabiliza la molécula y la mantenía intacta durante más tiempo en el cuerpo.

En resumen, gracias al ARN mensajero y a la genialidad de científicos como Katalin Karikó y Drew Weissman, las vacunas de ARNm nos enseñan de manera inteligente y efectiva como combatir un virus sin necesidad de encontrarnos con el patógeno.

Impacto global de la vacuna

La distribución y administración de las vacunas de ARNm contra el COVID-19 han transformado el panorama de la pandemia en todo el mundo. A medida que estas innovadoras vacunas se desplegaron en una escala sin precedentes, se desataron cambios significativos en las estadísticas relacionadas con la enfermedad. Numerosos países desde los más desarrollados hasta los menos privilegiados, han sido testigo de un marcado descenso en la incidencia de casos y un decrecimiento significativo en las tasas de mortalidad.

Según datos de la OMS (Organización mundial de la Salud), hasta principios de marzo 2023, el coronavirus SARS-CoV-2, responsable de la enfermedad COVID-19, ha provocado más de 600 millones de casos en el mundo y más de 6,8 millones de muertes.

Uno de los hitos más impresionante ha sido la reducción drástica de las hospitalizaciones y las muertes atribuibles al COVID-19 en aquellos lugares donde se implementó una campaña de vacunación efectiva. En España, los datos publicados por el Ministerio de la Sanidad, muestran una correlación directa entre la cobertura de vacunación y la disminución de las hospitalizaciones y muertes, subrayando el papel crucial de la inmunización en la prevención y el control de la enfermedad.

Además de los beneficios individuales, la vacunación en masa ha tenido un impacto colectivo en la sociedad y en la economía. La reapertura de sectores comerciales , la vuelta a la normalidad en las escuelas y el alivio de las restricciones de viaje han sido posibles gracias a la disminución de la propagación del virus, lo que a su vez ha impulsado la recuperación económica en muchas regiones.

El impacto global de las vacunas de ARNm en la lucha contra el COVID-19 ha sido innegable, y gran parte de este logro se debe a la visión pionera de científicos como Katalin Karikó y Drew Weissman. Sus investigaciones y descubrimientos fundamentales no solo han revolucionado la forma en que enfrentamos la pandemia, sino que también han allanado el camino para la transformación de la medicina y la inmunización en el futuro. No es sorprendente que hayan sido galardonados con el Premio Nobel, un reconocimiento más que merecido por su contribución a la ciencia y la humanidad en tiempos críticos como estos.

Desafíos y críticas

Katalin nunca ha negado que sus mayores retos han sido la falta de financiación y de confianza, y no es la primera y tampoco será la última científica que tenga que pasar por ello. Pasar por la inestabilidad de saber si tu trabajo va a durar más o menos tiempo o de tener que pelear por tus ideas cuando tienes pruebas científicas que las corroboren. La voz de Katalin se presenta como una oportunidad para hacer una crítica, no nueva, a las condiciones laborales de los científicos. El deseo por aprender de Katalin la ha llevado hasta el premio Nobel, pero no debería ser siempre así. 

Conclusión

Una vez más, los grandes descubrimientos de la ciencia han beneficiado a toda la población, a pesar de que los investigadores no siempre cuenten con las facilidades necesarias para llevar a cabo su trabajo. La contribución de Katalin Karikó en los años previos a la pandemia del COVID-19 fue fundamental para el desarrollo de su vacuna. La combinación de recursos económicos resultó ser suficiente para la creación de una vacuna que resultaba indispensable, y que sin el trabajo previo no habría sido posible.

Bibliografía

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8553550/

https://www.theguardian.com/science/2020/nov/21/covid-vaccine-technology-pioneer-i-never-doubted-it-would-work?

https://www.inquirer.com/health/who-is-katalin-kariko-nobel-prize-medicine-2023-winner-20231002.html

https://www.nationalgeographic.es/ciencia/2021/02/arn-mensajero-podria-utilizarse-en-nuevas-vacunas-contra-otros-virus-mortales

https://www.sanidad.gob.es/areas/promocionPrevencion/vacunaciones/covid19/docs/Efectividad_VacunacionCOVID-19_Espana_EstScreening_5Informe.pdf

María Isabel Hernández

María Isabel Hernández

Bióloga y actual doctoranda en Biología Molecular y Biomedicina en el campo de la Neurociencia. Me apasiona escribir artículos de ciencia para que esta llegue más allá del laboratorio.

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