Vacunas de ARN que aguantan dos meses a 37 grados: una IA del MIT lo logró, por ahora en animales

En buena parte del Perú, que una vacuna llegue o no llegue depende de algo tan frágil como un bloque de hielo. Las vacunas de ARN mensajero, las mismas que se usaron contra la covid-19, viajan congeladas entre 20 y 80 grados bajo cero, y esa exigencia convierte cada envío a una comunidad de la Amazonía o de la sierra en un problema de logística antes que de salud. Un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) publicó el 28 de septiembre en Nature Biotechnology un trabajo que apunta a ese cuello de botella: usó inteligencia artificial para encontrar cómo secar esas vacunas y dejarlas en estado sólido, de modo que aguanten más de dos meses a 37 grados sin perder actividad. Por ahora, en animales.

Qué hicieron

El ARN mensajero es una molécula muy frágil, y para llegar entero a las células viaja envuelto en nanopartículas lipídicas, unas gotas de grasa microscópicas que lo protegen. Ese envoltorio también se estropea con el calor, y de ahí viene la obligación del congelador. Durante años los laboratorios probaron añadir excipientes (azúcares, sales o polímeros) para estabilizar la mezcla, pero por ensayo y error el terreno es inabarcable: cada excipiente se combina con los demás en incontables proporciones.

El grupo de Ana Jaklenec y Robert Langer, del Instituto Koch del MIT, trabajó con informáticos del laboratorio de inteligencia artificial de la misma universidad y construyó un marco al que llamaron AGENT. Combina experimentación de alto rendimiento, muchas pruebas pequeñas en paralelo, con optimización bayesiana, un método estadístico que aprende de datos escasos y decide cuál es el siguiente experimento que más información aporta.

Empezaron midiendo cerca de 50 excipientes ya aprobados por la agencia del medicamento de Estados Unidos. Para saber cuánta actividad conservaba cada mezcla cargaron las partículas con el ARN de la luciferasa de luciérnaga, la proteína que hace brillar al insecto, y midieron cuánta luz emitían las células. Eligieron los cinco excipientes más prometedores y dejaron que el algoritmo propusiera las proporciones, probando dos formulaciones por ronda y devolviendo cada resultado al sistema. Según el artículo, la optimización se completó en seis iteraciones dentro de un mes. La formulación ganadora se deshidrató por secado al vacío, se guardó a 37 grados y después se aplicó a roedores y a primates no humanos, inyectada y también en parches de microagujas, con cientos de agujas diminutas que se disuelven sobre la piel.

Qué encontraron

La cifra central del trabajo es que las vacunas en estado sólido conservaron el 100 % de su bioactividad después de más de dos meses guardadas a 37 grados, que es la temperatura del cuerpo humano. El comunicado del MIT añade que se mantuvieron estables hasta un año a temperatura ambiente. Y no se consiguió con una receta única: el equipo estabilizó dos composiciones de nanopartícula clínicamente relevantes, una basada en el lípido SM-102, el de la vacuna de Moderna, y otra basada en ALC-0315, el de la de Pfizer-BioNTech. Son los mismos excipientes en distinta proporción.

La segunda parte de la prueba es la que decide si eso sirve de algo, porque una vacuna puede estar intacta y aun así no despertar defensas. En roedores y en primates no humanos, las formulaciones sólidas termoestables, incluidas las aplicadas con parches de microagujas, generaron respuestas inmunes específicas contra el antígeno no inferiores a las que produce la vacuna fresca inyectada en el músculo. Dicho en lenguaje común: después de meses al calor, la versión seca activó las defensas de esos animales igual de bien que la recién preparada y conservada en frío.

Fue sorprendente ver con qué rapidez el algoritmo convergió en una formulación estable, llegando en apenas un puñado de iteraciones en lugar de la búsqueda exhaustiva que normalmente haría falta.

Mina Konaković Luković, profesora adjunta de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación, Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT, coautora del estudio

Lo que el estudio no dice

Nada de esto se ha probado en personas. No hay ensayo clínico, no hay un dato de cuánta gente queda protegida frente a una enfermedad real y no existe ningún producto aprobado ni en trámite. Lo que se midió en los animales fue la respuesta inmune, o sea los anticuerpos y las células de defensa que el cuerpo fabrica, no los contagios evitados ni las hospitalizaciones. Entre una respuesta inmune equivalente en un mono y una vacuna que protege a una persona hay años de ensayos, y muchas candidatas se quedan en el camino.

Tampoco estamos ante una vacuna nueva, sino ante un método de formulación que habría que validar para cada vacuna y cada fabricante. Y el titular más tentador, el de que la cadena de frío ya no hará falta, todavía no se sostiene: una cosa es que la formulación aguante en el laboratorio y otra que un lote industrial, transportado y almacenado en condiciones reales, convenza a una agencia reguladora.

Hay conflictos de interés declarados y conviene leerlos. Ana Jaklenec, autora sénior, declara que desde el año fiscal 2020 recibe regalías por patentes de las que es inventora, tiene inversiones, asesora o dirige investigación patrocinada en el MIT para varias empresas, y entre ellas figura Moderna Therapeutics, justo la compañía cuya composición de nanopartícula se estabilizó en el estudio. Robert Langer, el otro autor sénior, declara una lista equivalente. El resto de los autores declara no tener conflictos. La Fundación Gates financió el trabajo en parte.

Para quien vive lejos de un hospital con congelador, lo que este estudio cambia hoy es nada: las vacunas que te ponen en la posta siguen necesitando su cadena de frío. Lo que cambia es la lista de obstáculos. Si algún día una vacuna de ARN mensajero puede viajar seca, sin hielo, y aplicarse con un parche en vez de una jeringa, llevarla a la Amazonía o a un caserío de altura deja de ser insalvable y pasa a ser solamente caro. Falta lo más largo, que es probarlo en personas. Para cualquier duda sobre tu esquema de vacunación, la respuesta sigue estando en el personal de salud de tu establecimiento.