La madre de Katalin Karikó, según cuenta ella misma en una entrevista, esperaba ansiosamente todos los años la llegada de octubre, mes en el que entregan los premios Nobel. “[…] Es posible que lo consigas”, solía decirle. Sin embargo, falleció en el 2018, cuando aun su hija no gozaba del reconocimiento internacional que alcanzaría por su trabajo.
Seguramente, de haber estado viva el lunes 2 de octubre, cuando la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska, la institución que otorga el Nobel de Fisiología y Medicina, comunicó que el máximo galardón de 2023 sería otorgado conjuntamente a Katalin y a Drew Weissman, un inmunólogo estadounidense, se habría sentido muy feliz.
Tal como señala un comunicado de prensa difundido este lunes por la Asamblea, Karikó y Weissman han sido reconocidos por sus descubrimientos sobre las modificaciones de las bases nucleósidas que permitieron desarrollar vacunas eficaces de ARN mensajero (ARNm) contra la COVID-19.
“Gracias a sus revolucionarios descubrimientos, que han cambiado radicalmente nuestra comprensión de cómo interactúa el ARNm con nuestro sistema inmunitario, los galardonados contribuyeron a un ritmo sin precedentes en el desarrollo de vacunas durante una de las mayores pandemias de los tiempos modernos.”
Según la profesora de inmunología del Instituto Karolinska y miembro de la Asamblea del Nobel, Gunilla Karlsson Hedestam, “Gracias a los descubrimientos de Karikó y Weissman podemos usar la plataforma de ARNm para desarrollar vacunas y medicamentos para un amplio grupo de enfermedades.”
“Eventualmente, seremos capaces de reemplazar algunas de las vacunas que se utilizan hoy en día por otras más efectivas que usen el ARNm”, continuóla profesora Karlsson Hedestam. “Se están desarrollando ensayos clínicos con vacunas basadas en ARNm mensajero para el tratamiento del cáncer, muchas de las cuales están basadas en medicina de precisión, por lo cual se producirán vacunas individualizadas para cada paciente.”
Se trata de un hito en la historia de la ciencia con una enorme repercusión en varias ramas de la medicina y la farmacología. Sin embargo, detrás de los vítores y aplausos, hay una impresionante trayectoria de trabajo.
Sobre la Dra. Katalin Karikó, la decimotercera mujer en ganar el premio Nobel de Medicina, su vida y su impresionante aporte, hablamos hoy en Vida Saludable.
Una historia de talento y tenacidad
Katalin Karikó nació en enero de 1955 en Kisújszállás, un pequeño pueblo húngaro de 10 mil habitantes. Su padre trabajaba como carnicero y su madre como contadora. La futura Nobel apenas contaba entonces con agua corriente, electricidad o un refrigerador y ayudaba a su padre haciendo embutidos.
Según BBC, en 1978, a los 23 años, después de graduarse con un doctorado en la Universidad de Szeged, Katalin se integró al Centro de Investigaciones Biológicas (BRC) de Szeged, donde se dedicó a investigar los lípidos. Luego de su encuentro con el químico Tomasz Jenö comenzaría a trabajar en un laboratorio dedicado al estudio del ARN.
El ácido ribonucleico (ARN) está presente en todas las células vivas y tiene similitudes estructurales con el ADN. Sin embargo, a diferencia del segundo, es frecuente que el ARN esté formado por una única cadena y contiene en su estructura el azúcar ribosa, en lugar de la desoxirribosa, de ahí su nombre. Existen diferentes tipos de ARN en las células: el mensajero (ARNm), el ribosómico (ARNr) y el de transferencia (ARNt).
Volviendo a la Dra. Karikó, desde ese momento volcó todos sus esfuerzos a la investigación del ARN y en cómo podía proporcionar efectos antivirales. Sin embargo, sus investigaciones se vieron afectadas por falta de apoyo y recursos financieros.
Luego de intentar trabajar en otros lugares de Europa, en 1985 decidió emigrar a los Estados Unidos junto a su marido y una hija de apenas 2 años. Para hacerlo tuvo que vender el auto familiar, un Lada. Ya instalada en Estados Unidos, ocupó un puesto como investigadora postdoctoral en la Universidad de Temple, en Filadelfia.
Cuatro años más tarde, en 1989, se trasladó a la Universidad de Pensilvania donde, junto al cardiólogo estadounidense Elliot Barnathan, demostró que el ARNm, una vez insertado en las células, podía utilizarse para dirigir la producción de nuevas proteínas. Pero la comunidad científica no valoró totalmente ese descubrimiento; el ARN era mirado con recelo por las posibles reacciones inflamatorias que podía provocar.
A mediados de 1990, Katalin Karikó se quedó sin laboratorio y la universidad de Pensilvania no renovó su contrato, por lo que fue degradada. Un nuevo encuentro fortuito, esta vez con el inmunólogo Drew Weissman —también ganador del Nobel en 2023— en 1997 cambió su suerte.
Weissman trabajaba en una vacuna contra el VIH. Ambos investigadores estaban interesados en la posibilidad de utilizar ARNm para estimular al cuerpo a desarrollar inmunidad contra virus. Karikó, entonces, le ofreció crear ARNm para sus experimentos, lo mismo que había hecho con otros muchos científicos de la Universidad de Pensilvania.
Aunque los primeros años no fueron fáciles, un cambio de enfoque fue la clave del éxito. En 2005, los futuros ganadores del premio Nobel demostraron que se podía “engañar” al sistema inmune creando un ARN mensajero sintético en el laboratorio, que contiene una copia de parte del código genético viral. Este ARNm haría que nuestras células fabricaran la proteína característica del virus y esto alertaría a nuestro sistema inmunitario ante su presencia.
Estos resultados fueron publicados en la revista Immunity. Era lógico esperar un amplio reconocimiento de la comunidad científica, pero no fue así. Por si fuera poco, hace 10 años, Katalin Karikó fue forzada a retirarse de la Universidad de Pensilvania y a sus 58 años se incorporó a BioNTech, una empresa de biotecnología alemana.
La bioquímica se dedicó entonces a estudiar cómo las proteínas de ARNm podían ayudar a enfrentar el cáncer y la insuficiencia cardíaca. Sin embargo, con la pandemia de la COVID-19, el mundo se daría cuenta del verdadero potencial del ARN mensajero. Fue justamente BioNTech una de las compañías que fabricó exitosas vacunas utilizando esta increíble tecnología, que salvó la vida de millones de personas en el mundo.
El ARN mensajero y las vacunas Pfizer-BioNtech y Moderna
El ARN mensajero aparece cuando se copia un tramo de ADN. Su misión es transportar esta información, justamente, como un mensaje, a la parte de las células donde se fabricarán las proteínas que componen nuestro cuerpo.
Los virus de ARN (como el Sars-Cov-2) usan el mismo mecanismo para infectar una célula humana y producir copias de su propio código genético; de esta manera se multiplican.
La mayoría de las vacunas se hace con un virus debilitado o un fragmento de él para que nuestro sistema inmune produzca anticuerpos. Sin embargo, las vacunas desarrolladas por Pfizer/BioNTech y por Moderna buscan que el propio organismo produzca una proteína del virus sin necesidad de inyectarlo.
Para esto se crea un ARN mensajero sintético en el laboratorio, que contiene una copia de parte del código genético viral. Este hará que las células fabriquen la proteína característica del virus y pondrá en alerta a nuestro sistema inmunitario.
“Esta técnica tiene algunas ventajas importantes”, según explicaba en 2020 Norbert Pardi, profesor asistente de la universidad de Pensilvania. “Primero, seguridad. Como no usa el virus, no hay peligro de que cause infecciones en personas con muy baja inmunidad, algo que puede ocurrir con vacunas como la de la fiebre amarilla o la de poliomielitis, por ejemplo. La vacuna de ARNm es apta para todo el mundo. También es una técnica más sencilla que las demás, porque el ARN utilizado es completamente sintético. Así que no es necesario mantener complejos cultivos celulares ni sistemas de purificación en los laboratorios.”
Sin embargo, desarrollar una vacuna a partir de un ARN mensajero sintético no es tan fácil como puede parecer. Dos elementos resultaron indispensables para que fuera viable: la sustitución de un componente del ARNm que evita que los sensores del organismo lo reconozcan como una amenaza. Adicionalmente, hay que envolver el ARNm en una capa lipídica, es decir, grasa, que lo protege y evita que se degrade de camino a las células.
Una vez asimilado por nuestras células, el ARN mensajero induce la producción de miles de copias de la proteína viral, llamada S o Spike, encargada de favorecer la entrada del virus a la célula y luego se desintegra. Las células liberan estas copias a la sangre y esto alerta a los centinelas del sistema inmune, que las capturan.
Cuando el cuerpo identifica la proteína S como invasora inicia la producción de anticuerpos y linfocitos T, células defensivas, para defender al organismo de una posible infección.
“La hija de Kati”
La Dra. Karikó durante muchos años fue para muchos la madre de Susan, pues su hija Zsuzsanna “Susan” Francia, ha sido cinco veces campeona mundial de remo, dos veces campeona olímpica y fue exaltada al salón de la fama de su deporte. Para su madre es motivo de orgullo que ella sea ahora conocida como “la hija de Kati”.
Si algo define a esta investigadora es su perseverancia, no darse nunca por vencida. Según cuenta en la entrevista mencionada, cuando tenía 16 años leyó un libro de Hans Selye, un importante científico nacido en Hungría, cuyo mantra era “enfocarse en las cosas que uno puede cambiar”. Karikó explica que nunca invirtió su tiempo en lamentarse de su suerte, al contrario, siempre se enfocó en lo que podía cambiar. Quizás, más que el premio en sí, esa sea la mayor enseñanza que nos deja esta extraordinaria mujer.