Si la ciencia del siglo XIX quedaba reservada a unos pocos curiosos, en general pertenecientes a la nobleza y con medios para financiar sus investigaciones, hoy es un trabajo al que accede mucha gente, y configura una actividad más de la economía de cualquier país. La afirmación, en boca de Juan Pablo Tosar, docente investigador y responsable del Laboratorio de Bioquímica Analítica de la Facultad de Ciencias de la UDELAR, busca ilustrar cómo evolucionó y funciona en la actualidad el motor del conocimiento humano. Durante la conversación con PAULA, centrada en las terapias del ARN, el también responsable del Laboratorio de Genómica Funcional del Instituto Pasteur de Montevideo explica que cada vez hay más personas realizando investigación en biomedicina. “El trabajo se profesionalizó y la inversión es pública y privada porque hay más empresas que hacen ciencia. Eso lleva a que los avances ocurran cada vez más rápido. Hay una aceleración de la generación de conocimiento”. Eso lleva a otro aspecto, y es que como la biología molecular empieza a liberar sus secretos, por más que quede mucho aún por conocerse, comienzan a desarrollarse más aplicaciones. "Además, gracias a la tecnología, la difusión del conocimiento es mayor. Hoy alguien ve algo en un laboratorio, lo sube a Internet, y al otro día alguien, en la otra punta del mundo, ya lo integra a su investigación”, ilustra Tosar, quien desde este año también es fundador de Before RNA Diagnostics, una start-up biotecnológica.

–El 1º de agosto se celebró el ARN, ¿por qué tiene un día?

–Primero, porque se lo merece (se ríe). Es un conjunto de moléculas que sigue sorprendiendo a la comunidad científica internacional. En los 50’ y principios de los 60’, ya se conocía que el ADN almacena los genes y que el ARN es el intermediario de esa información que luego sintetiza en una proteína y tiene una acción en las células. En los 90’, mientras avanzaba la secuenciación del genoma humano, empezamos a ver que el ARN no solo codifica para proteína, sino que regula todos esos procesos. Hay muchos ARNs y tienen un rol clave en cómo es cada célula. Una célula del hígado, del pulmón y una neurona tienen la misma información genética, el mismo ADN. ¿Qué hace que sean distintas? Las proteínas; las células del pulmón expresan proteínas del pulmón, o sea, los genes del pulmón se prenden en las células del pulmón y por lo tanto hay proteínas. Lo mismo sucede con los genes de la neurona y del hígado. Quien decide qué genes se prenden en el pulmón o en la neurona es en buena medida, el ARN. Conforme fue aumentando nuestra comprensión de cómo funciona una célula por dentro, el ARN pasó de tener un rol secundario a preponderante. Cuando hoy miramos al ARN podemos entender por qué muchas enfermedades están ahí y cómo funcionan. Entonces se empezó a decir que si el ADN tiene su día, el ARN también lo merecía. Además, representa a una comunidad científica internacional cada vez más grande. Como cada vez le reconocemos más funciones, más investigadores se suman a estudiarlo. Y eso pasa también en Uruguay.

Como anécdota de color, Tosar cuenta que cuando en Twitter se preguntaron qué día celebrar el ARN, medio en serio medio en broma propuso #AUG1, que en inglés identifica a la fecha 1º de agosto, y que coincidentemente es la secuencia en el ARN que marca el inicio para la construcción de proteínas. Cuando al día siguiente el investigador chequeó sus redes sociales, vio que su sugerencia se había viralizado, y que la RNA Society ya había sometido la fecha a votación y la había declarado como el Día Internacional del ARN. “En el momento pensé que esa había sido la contribución de mi vida al estudio del ARN, y hasta el día de hoy saco cartel con el hecho de haber sugerido la fecha”, cuenta entre risas.

–¿Qué diferencia hay entre ARN y ARN mensajero?

–Todos los genes que codifican para proteínas en realidad lo hacen para un ARNm (mensajero). Los genes tienen las instrucciones para hacer proteínas, pero estas no se aplican de forma directa, sino que el ADN da lugar a una molécula de ARN, cuya secuencia AUG1 marca el comienzo de la síntesis de proteínas. En otras palabras, el ADN pasa al ARNm y este pasa a proteínas. Puede equipararse a un cadete que lleva los paquetes. Ese es el rol de intermediario clásico, que por supuesto es fundamental porque no existiríamos sin el ARNm. Aparte, están todos los ARN no codificantes, que no se traducen a proteínas, sino que tienen un rol de toma de decisiones: interaccionan con proteínas, con ADN y permiten que un gen en el pulmón pase a proteínas y un gen en la neurona no lo haga, por ejemplo. En nuestro genoma hay más ARNs no codificantes que ARNm.

–Si la investigación se remonta a los 60’ y las pruebas clínicas para vacunas con ARNm para gripe, zika y rabia, entre otros, comenzaron cerca de 2010, ¿por qué el público entendió como no del todo probada esta tecnología usada contra la COVID?

–Desde que comenzó la investigación en los 60’ y se vio que el ARN tiene la secuencia para una proteína, está la idea de usarlo para suplir las proteínas que faltan cuando hay enfermedades genéticas. Pero había un montón de desafíos tecnológicos, como por ejemplo, introducir un ARNm dentro de una célula. El ARN es muy inestable y en el cuerpo humano, sobre todo en el medio que baña a las células, hay unas enzimas –RNasas o ribonucleasas– que lo degradan en segundos. Segundo, a las células no les gusta incorporar ARN externo y por eso son impermeables a estas moléculas. Tercero, hasta los 70’ y 80’ no se supo cómo fabricar ARN en laboratorio. Cuando eso finalmente se resolvió, quedaba el reto de cómo mandarlo dentro de la célula. En 2004 o 2005, Katalin Karikó, una investigadora húngara en el laboratorio de Drew Weissman en Estados Unidos, vio que las células distinguen el ARN propio del foráneo. Lo que viene de afuera lo interpreta como un virus y reacciona, generando una respuesta inmune. Karikó se dio cuenta de cómo engañar a la célula para que no reconociera al ARN y lo dejara pasar. Por esa investigación, el año pasado les dieron el Premio Nobel. Luego, otra investigación con pequeños ARN, que se llaman interferentes, y que también le valió un Premio Nobel a quien lo descubrió, mostró que pueden silenciar al ARNm, hacen que no pasen a proteínas. Esto es importante porque si bien hay enfermedades en las que hay que suplir proteínas a través de ARNm, hay otras en las que se produce demasiada, y en estos casos, los ARN interferentes se pueden usar para evitarlo. Para lograr que esos ARN pequeños pasaran a las células se inventó la tecnología de las nanopartículas lipídicas, que son esferas de grasa donde se mete el ARN, y ahí sí las células las dejan entrar. En 2018 se aprobó el primer medicamento con esta tecnología para uso humano, y se empezó a trabajar activamente pensando en corregir enfermedades genéticas.

Pablo Rivara.

–¿Y en vacunas?

–Por supuesto. ¿Qué pasa? La vacuna lo que hace es introducir una proteína viral, que el cuerpo no tiene, para poder generar una respuesta inmunitaria y tener defensas. Pero la industria farmacéutica no introduce tecnologías nuevas por medio de vacunas. ¿Por qué? Porque las vacunas se suministran a personas sanas, y para que sean efectivas y funcionen por efecto rebaño, hay que darlas a toda la población o a poblaciones específicas, como personas de más de 60 años o de menos de cinco, por ejemplo. Como sociedad somos muy conservadores con las vacunas, y por muy buenos motivos. Yo no soy médico pero en medicina funciona un principio clarísimo, que es la relación riesgo-beneficio. Si se le administra un medicamento que provoca vómitos, caída de pelo o diarrea a alguien con un cáncer terminal, existe un riesgo, pero el beneficio es tanto más grande. En cambio, en las vacunas, que se dan a una población sana, los riesgos tienen que ser casi nulos. Cuando irrumpe la pandemia, cambia un poco la lógica de la ecuación riesgo-beneficio para poder aplicar en vacunas todo esto que se venía trabajando desde los 60’. En aquel momento estaba circulando un virus con una alta mortalidad, sobre todo en personas de cierta edad, y con una probabilidad de contagio muy alta. Para hacerle frente estaban las plataformas clásicas de vacunas con virus inactivados, y se trabajó con vacunas a proteínas del virus solo; ¿pero por qué no aplicar esta tecnología del ARNm? Entonces empezaron los ensayos clínicos para saber si iba a funcionar y si era seguro. Esos primeros estudios que se hacen para probar la seguridad de la vacuna son la Fase 1.

–Se manejó que la aprobación fue acelerada y sin la garantía de los 10 años…

–En este tema el primer mito es que la tecnología era nueva. No lo era, y ya estaba pronta al momento de la irrupción de la pandemia. Incluso había medicamentos que ya la utilizaban. El segundo mito es que se aprobó en tiempo récord. Sí, se aprobó en tiempo récord, pero ahí la comunidad científica quizás falló en explicarle a la población cómo se aprueban las vacunas. Siempre dijimos que pasaban diez años desde que se empezaba a probar un medicamento, y su aprobación final. Esto es así porque para dar por seguro un fármaco hay que administrarlo a cierto número de personas, esperar un tiempo y ver que no haya efectos secundarios, que en general se manifiestan en el corto plazo. Una vez que se prueba la seguridad, lo siguiente es la eficacia; en el caso de las vacunas esto es su capacidad de prevenir la enfermedad. Para eso hay que hacer ensayos de Fase 2 y Fase 3, que implican en la primera un grupo reducido de personas y en la siguiente, un grupo mucho mayor. También se controlan problemas de seguridad que no se hayan manifestado en los ensayos de Fase 1. Todo esto es extremadamente costoso, y por eso la industria farmacéutica espera a tener lista cada fase antes de encarar la siguiente. Pero con la pandemia, quien se hiciera con la vacuna no solo salvaba a la humanidad sino que se llenaba los bolsillos. Entonces se arriesgaron a hacer las tres fases casi que a la vez. Esa decisión fue una jugada estratégica. No es que no se puede hacer o que esté mal; usualmente no se hace porque se arriesga mucho dinero. En la pandemia se acortaron un montón de plazos que usualmente se guardan no por evitar riesgos a la población, sino para evitar un riesgo económico. Hubo muchas farmacéuticas que se fundieron o estuvieron a punto en este proceso. Porque nosotros usamos las vacunas que funcionaron bien; las que quedaron en el camino porque los ensayos clínicos no las respaldaron, esas no las vimos. Por otro lado, fue muy fácil hacer los ensayos clínicos para un virus respiratorio en medio de una pandemia mundial. El virus estaba en todas partes; se hicieron ensayos en muchos países a la vez, y en tiempos muy cortos se lograban estadísticas. También hay que considerar que esta tecnología que se estaba probando en terapias contra el cáncer y otras cosas, no se estaba aplicando en vacunas porque la lógica de los organismos reguladores es mucho más severa con una vacuna que con una terapia para el cáncer. Pero como decíamos, en el contexto de una pandemia, la lógica cambia. Aun así, los riesgos tenían que ser muy bajos. Ahora, ¿la vacuna es cien por ciento segura? No. Reitero que no soy médico, pero puedo leer los artículos y las estadísticas. Cada plataforma vacunal tiene efectos secundarios. En concreto las vacunas de ARNm de Moderna y Pfizer se asociaron a riesgos incrementales de miocarditis.

–¿Y de accidentes cerebro-vasculares?

–Hay cosas que no se han podido probar, pero lo de la miocarditis está bien establecido. Es un efecto secundario que se puede decir que es provocado por la vacuna, pero hay que ir a los números. El porcentaje de personas que la desarrollan es muy pero muy bajo y en ningún caso mortal. Pero lo que también provoca miocarditis es la COVID. Es decir, que no dar la vacuna no evitaba los riesgos de miocarditis. Entonces no es tan lineal la lectura. En el medio de la pandemia, los organismos reguladores de nuestro país y del mundo vieron la data de que los riesgos eran ínfimos y que el beneficio era inmenso. Se aprobaron las vacunas y se aplicaron, creo que con mucha lógica. Y fueron muy exitosas porque donde se aplicaron, los casos empezaron a bajar. Luego, la eficacia para el contagio bajó, porque la cepa mutó, y las formas originales de la vacuna no fueron tan eficaces en ese sentido, pero mantuvieron su efectividad en evitar las formas graves de la enfermedad. A fin de cuentas, lo que uno le pida a una vacuna es evitar que la gente muera.

–Hace poco circuló información basada en un estudio de la universidad de Lund, que aseguraba que el ARNm podía cambiar el ADN en cuestión de horas. Luego, los mismos autores de la investigación salieron a desmentirlo, pero se reavivó la polémica. ¿Qué consecuencias tendría si eso sucediera?

–Hay que aclarar que ya existen terapias que integran en el genoma de personas muy enfermas, un fragmento de ADN que codifica el gen faltante –causante de la enfermedad-, y las personas quedan curadas. Son terapias génicas. Aquí, de nuevo pesa el criterio de riesgo-beneficio. Una persona que está gravemente enferma asume un riesgo, que dependerá de cada terapia, pero que en general es muy bajo, y eso tiene sentido. No así en el contexto vacunal, pues darles a personas sanas un fragmento de ADN capaz de integrarse al genoma, se estaría integrando material genético foráneo, y si eso se integra mal, puede provocar cáncer. Esto lo tiene muy incorporado la gente de medicina y quienes están en los ministerios de salud pública. A las personas nos cuesta un poco manejar este criterio porque tendemos a pensar que las cosas son buenas o malas, cuando en realidad dependen del contexto. Con las vacunas hay que ser muy rigurosos y realmente las vacunas de ARNm pasaron todas las pruebas; el riesgo es ínfimo en comparación con el beneficio. Hay vacunas basadas en el ADN y son una especie de terapia génica que encapsula un fragmento de ADN en un virus, no de COVID, sino en un adenovirus. Esto se hace porque el ADN está muy protegido en la célula, está como dentro de un cofre fort, y la terapia génica utiliza un virus, porque estos de alguna manera evolucionaron para burlar nuestro sistema de defensa. Cuando el adenovirus infecta a las células, libera ese ADN que pasa a ARN y este genera proteínas virales que el sistema inmune va a reconocer. Ese ADN no se integra al genoma, queda fuera y por tanto, el riesgo de que genere cáncer es muy bajo. De hecho, quedó probado, y así se autorizaron vacunas como AstraZeneca, Sputnik y otras, que se basaban en ese principio. Las vacunas de ARN se saltean un paso, y como no tiene que ir al núcleo, es más fácil hacerlo ingresar en esas gotitas de grasa. Pasa a convertirse en proteínas durante un tiempo, se muestra en la superficie celular, el sistema inmune aprende a reconocerlas y luego ese mensaje se destruye. El ARN no solo queda lejos del ADN, sino que se degrada muy rápido. Esas son las grandes ventajas de las vacunas y terapias de ARN. ¿Existe el riesgo teórico de que el ARN pueda integrarse en el ADN? Bueno, no hay evidencia de eso. Hoy día las vacunas de ARN son el medicamento más estudiado de la historia de la humanidad por lo masivo de su aplicación; es del que hay más estadísticas; del que hay más todo. No hay registros concluyentes de que el ARN se haya integrado al genoma de ninguna persona que haya recibido la vacuna. La posibilidad teórica, a priori, es poco plausible, pero se estudió, y no hay evidencia de que haya sucedido. ¿Esto quiere decir que a futuro puede aparecer? La posibilidad teórica siempre está, pero eso vale para cualquier cosa. Las vacunas del ARN son el medicamento más aplicado y no porque se hiciera un experimento con la humanidad, ni siquiera cuando tuvieron la aprobación de emergencia, que significaba que era una vacuna condicionada a que estábamos en una pandemia. La aprobación era de emergencia porque la relación riesgo-beneficio en pandemia es una cosa, y otra en un contexto normal. Yo no soy médico, no soy virólogo, no soy experto en vacunas, soy un investigador que estudia el ARN, y hablo como alguien que entiende qué es lo que puede hacer el ARN en una célula y qué no, y puedo descartar cosas como estas que estamos conversando. Lo otro es que los científicos siempre hablamos en condicional, ‘tal vez’; ‘aún no se ha visto’. Tenemos el problema de tener que estar abiertos a todas las posibilidades, entonces no podemos ser dogmáticos. Cuando alguien dice ‘esto provoca tal cosa’, yo solo puedo contestarle: ‘no hay evidencia aún de que eso sea así’. ‘Ah, entonces no me estás asegurando tal cosa’. Es que no puedo, me dedico a la investigación, siempre tengo que aceptar la posibilidad de lo que sea. En cambio, por Internet circulan afirmaciones categóricas. Esto es algo que cuesta mucho entender: en ciencia una golondrina no hace verano. Está lleno de artículos científicos que no se sostienen, que están mal hechos, que tienen un diseño deficiente, que concluyen por encima de lo que pueden. Además de eso, están las interpretaciones que hace el periodismo científico y las propias universidades, que tienden a inflarlo. La ciencia tiende a la verdad, pero en esa cuestión dialéctica, cuando aparece información se va debatiendo, y con el tiempo se van descartando cosas. Por acumulación, va quedando cierta evidencia que hace que uno pueda decir, ‘esto es así’…‘y hasta que se demuestre lo contrario, la evidencia en favor de esto es importante’.

–¿Por qué pesaron tanto algunos estudios que aparecían como únicos disidentes, frente a un cuerpo tan importante de evidencia?

–La búsqueda desinteresada de la verdad, que no es exclusiva de los científicos, es algo que como sociedad estamos perdiendo. Cada vez más estamos yendo hacia una sociedad de bandos, donde la gente no busca conocer las cosas como son, sino tener razón. La ciencia es liberadora cuando sin un a priori, va mostrando qué es y qué no es, pero no en base a un estudio al que hay que creer, sino en base a evidencia acumulada con el tiempo. Pero es difícil prescindir de querer tener razón, y a veces usamos a la ciencia como argumento a favor de una idea que tenemos y que no queremos cambiar. Por eso, si uno está en contra de la vacuna de ARN va a buscar y a encontrar estudios muy específicos que van a respaldar esa idea. Lo mismo sucede con quien está dogmáticamente a favor o porque tiene intereses económicos asociados, porque la industria farmacéutica generó billones de dólares, es un negocio enorme y no se puede desconocer, sí se puede exagerar y elegir ciertos estudios a favor. Entonces, ¿la ciencia se presta a ser usada? Sí, porque siempre se puede encontrar algún estudio que se puede descontextualizar a favor de la posición que quiero.

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–¿En que se están probando las plataformas de vacunas de ARN en la actualidad?

–Con otros virus y con lo que era la idea original: terapias para personas con cáncer, con diabetes, con distintas enfermedades crónicas, para darles ARNm que codifique las proteínas que les faltan, y así poder afrontar la enfermedad. Hay muchos avances en eso. De los ARN pequeños, llamados interferentes, que se usan para apagar la expresión de ciertos genes y que el primero se aprobó en 2018, hoy ya hay siete u ocho fármacos basados en esa tecnología, y se están aplicando más que nada en enfermedades raras, y en casos de enfermedades vinculadas al metabolismo del colesterol. Esto ya está pasando en la medicina. Hay otros ARN cortos, que no van encapsulados en una gota de grasa sino que entran en las células espontáneamente, y hay un montón de medicamentos basados en esa tecnología. De hecho, el primero en haber sido aprobado es de un uruguayo que está en Estados Unidos, y que fue la primera cura a una enfermedad pediátrica terminal, la atrofia muscular espinal, que hacía que muchos de los niños afectados no llegaran a los dos años de edad. Hoy, con ese ARN logran vivir mucho más tiempo. O sea que el ARN está teniendo impactos muy grandes a nivel de las terapias, por ahora carísimas.

–¿Por qué?

–Porque son fármacos muy innovadores, en los que la industria invierte mucho, cuya finalidad es la de tratar enfermedades raras, todavía sin cura, que las padece poca gente y por ende, se venden poco. Eso es un drama. Por otro lado, ahora se viene una investigación con mucho empuje para el ARNm no solo para otros virus sino también en terapia. En tres o cuatro años sería de esperar ver más vacunas porque los ensayos clínicos están muy avanzados. Costó mucho la investigación, veinte años hace que se descubrió los ARN interferentes, y desde los 60’ el ARNm, pero una vez que se resolvieron los escollos técnicos, es muy adaptable para otros virus. Como el ARN se fabrica, una vez que tengo la primera versión, le cambio la secuencia y me sirve para otra cosa. También hay que entender que estos no son medicamentos que tengan un status particular, simplemente son una nueva herramienta que tiene la humanidad, y que no viene a sustituir a las otras formas existentes de hacer medicamentos. Es una opción con muchas ventajas, pero es una más.

–Habló de su uso para diagnóstico…

–Ahí debo aclarar que tengo un conflicto de intereses, porque hablo como investigador, y también como fundador de una empresa muy pequeña que usa esta investigación para intentar tener un test diagnóstico de enfermedades como el cáncer, y otras en etapas tempranas. Como hay ARN circulando en la sangre, nos pareció interesante, a nosotros y a un montón de científicos en el mundo, estudiarlo en el contexto de cómo una célula habla con otra: ese ARN no solo tiene un rol activo en tomar el control de la célula y decirle en qué gen se prende y en cual no, sino que también puede salir de una célula y llegar a otra, y de esa forma las células se regulan unas a otras, a distancia, intercambiando ARN. Entonces pensamos qué pasa, si más allá del rol biológico, a través de un test de sangre, estudiamos estos ARN para saber de dónde salen: hay ARNs que salen del hígado, otros del pulmón, y si hay células tumorales también podemos encontrar ARNs que salen de esas células. Allí tendríamos una forma de detectar un cáncer en una etapa incipiente. Esto también sirve para células del páncreas de personas diabéticas que no tienen el mismo tipo de expresión génica que una persona sana. Claro que esto exige ensayos clínicos que debemos hacer. En nuestro laboratorio descubrimos un tipo de ARN que viaja por la sangre, llamémosle nuevo, o sea un tipo de molécula que no había sido vista antes porque las técnicas que tenemos para leer ARN se las perdía. Ahora tenemos las patentes que nos permiten estudiarlos. Cuando secuenciamos ARN es como si metiéramos un calderín en el agua con el que sacamos determinado tipo de peces, pero algunos más pequeñitos, se escapan. Nos dimos cuenta, y diseñamos un calderín con una trama más estrecha que nos permite atrapar a ese tipo de peces que se nos escapaba. Ello nos permite obtener información para un diagnóstico más certero de ciertas enfermedades en etapas más tempranas.