Investigadores de todo el mundo están desarrollando rápidamente aplicaciones novedosas e innovadoras para la tecnología de ARNm en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades, debido a sus rápidos tiempos de desarrollo y producción sin la necesidad de una instalación de fabricación masiva. Además, las vacunas de ARNm se producen mediante procesos bioquímicos en lugar de biológicos, a diferencia de las tecnologías de vacunas tradicionales que se basan en cultivos celulares u otros medios (por ejemplo, huevos de gallina). Esto simplifica el proceso de fabricación, haciéndolo más confiable y portátil que los productores de vacunas anteriores. El tiempo que se tarda en fabricar el ingrediente farmacéutico activo para una vacuna de ARNm también se reduce drásticamente debido a su facilidad de producción, ya que tarda solo de tres a siete días en comparación con un mes para un vector viral no replicante y una vacuna basada en ADN. De hecho, según la Organización Mundial de la Salud, debido a las propiedades únicas de la tecnología de ARNm y la ausencia de componentes biológicos basados ​​en células, las vacunas de ARNm pueden ser fabricadas en grandes cantidades por fabricantes farmacéuticos que ya operan, incluso si estas empresas no tienen experiencia previa. con vacunas.

Se han invertido miles de millones de dólares en terapia de ARNm, y ha surgido un número creciente de empresas de biotecnología, incluidas Moderna, CureVac, BioNTech, Argos Therapeutics, Translate Bio, Ethris y Arcturus, con aplicaciones en oncología y enfermedades genéticas, cardiovasculares o infecciosas (Tabla 1). De hecho, según ClinicalTrials.gov, hay más de 200 ensayos clínicos de vacunas basadas en ARNm para otras enfermedades además de la COVID-19 (casi 100 solo para el cáncer) que se han completado o están reclutando activamente participantes. Según los resultados de estos estudios, sabemos que el perfil de riesgo-beneficio de una vacuna debe lograr el equilibrio adecuado entre la activación inmunológica y la inflamatoria. Además, los hallazgos de ensayos clínicos de cáncer temprano con vacunas de ARNm como monoterapia y en combinación con inhibidores de puntos de control han mostrado resultados positivos. Esto indica que estas vacunas exhiben beneficios prometedores incluso para enfermedades complejas como el cáncer o el VIH.

De hecho, desde una perspectiva clínica, las vacunas de ARNm tienen el potencial de proporcionar inmunidad de amplio espectro, junto con la implementación de la fabricación de respuesta rápida. Dado que las vacunas de ARNm están limitadas únicamente por la eficacia del sistema inmunitario del receptor contra la enfermedad, localizar el ARNm correspondiente es una tarea sencilla si se descubre una proteína candidata prometedora. Con una línea de producción rápida, estas nuevas tecnologías de vacunas podrían permitir la producción y distribución dentro de 1 a 3 meses de la aparición de una nueva variante.

En el futuro, la próxima generación de nanopartículas lipídicas enfrentará nuevos desafíos, como la mejora de la estabilidad y la multifuncionalidad, que deben tenerse en cuenta en su diseño para aumentar la tolerancia y la seguridad.¹⁸. Los próximos desarrollos también incluyen vacunas de segunda generación de dosis única y vacunas 'multivariantes' que podrían ofrecer defensa contra virus de reciente desarrollo. El desarrollo de vacunas de ARNm, que pueden prevenir una variedad de enfermedades con una sola inyección, tiene el potencial de agilizar drásticamente los programas de inmunización actuales. En la búsqueda de una vacuna "multivariante", los investigadores de los Institutos Nacionales de Salud han identificado un nuevo objetivo, la proteína N (nucleocápside), que rara vez muta y se dirige a múltiples quimiocinas, lo que debilita la respuesta inmunitaria del cuerpo. Las vacunas personalizadas son otra aplicación futura de las vacunas de ARNm, que se fabrican utilizando un enfoque genérico que puede usarse para producir vacunas de ARNm dirigidas rápidamente a antígenos específicos del paciente. Además de inmunizar directamente a los pacientes, los ARNm se pueden usar en terapias celulares para transfectar células derivadas de pacientes ex vivo para cambiar el fenotipo o la función celular. Luego, estas células se expanden y se administran al paciente.

Además, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático sin duda serán útiles para diseñar cadenas de ARNm de 'supercarpetas' altamente estructuradas.²¹ y hacer que las vacunas de ARNm sean más seguras y duraderas (con menos requisitos de refrigeración). Un enfoque múltiple para reducir la carga sustancial de enfermedades en el mundo al hacer que las vacunas de ARNm estén más disponibles, asequibles, eficientes y seguras es de suma importancia. Otro desarrollo potencial serían las vacunas autoestimulantes protegidas y administradas por nanopartículas estables o parches de andamios locales (por ejemplo, microagujas) que se pueden administrar en una sola inyección y no requieren que el paciente regrese para recibir refuerzos. Estas plataformas de autoalimentación se pueden cargar con múltiples dosis en una sola toma, lo que es especialmente relevante para las poblaciones que no tienen fácil acceso a los servicios médicos.

Aquí es donde la genética se encuentra con la nanomedicina. Esta discusión demuestra cómo la genética ha evolucionado en los últimos 20 años desde el Proyecto Genoma Humano, lo que permitió vacunar a cientos de millones de personas con vacunas de ARNm y obstaculizar la pandemia. La capacidad de las terapias de ARNm para vincular mejor la biología de los sistemas fisiológicos humanos con nuevas cargas útiles de ARNm y sistemas de nanoadministración in vivo, al brindar opciones de dosificación continua con perfiles de seguridad aceptables y mayor precisión, longitud y duración, puede ser fundamental para su éxito. Es una nueva era para la tecnología y la fabricación de vacunas de ARNm, que se erige como un monumento a los avances que la ciencia ha logrado durante décadas de investigación en la intersección de la genética y la nanomedicina. Esta intersección pasará a la historia como uno de los mayores logros de la ciencia y la investigación médica.

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• Fuente: https://www.nature.com/articles/s41565-023-01347-w