K. Karikó, D. Weissman, P. Felgner, U. Sahin, O. Tureci, D. Rossi y S. Gilbert. Las vacunas de la covid, Premio Princesa de Asturias de Investigación 2021

El viernes 22 de octubre de 2021 se ha celebrado, en Oviedo, la ceremonia de entrega de los Premios Princesa de Asturias. En la presente edición el Premio de Investigación Científica y Técnica ha recaido en siete de los principales investigadores que han desarrollado las vacunas de la covid. En la pasado edición, en 2020, el Premio de Cooperación Internacional reconoció la labor de Gavi.

Los premiados en las ocho categorías se muestran en la imagen adjunta.

Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2021

La bioquímica húngara Katalin Karikó, el inmunólogo estadounidense Drew Weissman, los médicos alemanes Uğur Şahin y Özlem Türeci, el biólogo canadiense Derrick Rossi, la vacunóloga británica Sarah Gilbert y el bioquímico estadounidense Philip Felgnerhan han sido distinguidos con el Premio Princesa de Asturias de Investigación 2021. El jurado ha reconocido este año el trabajo de distintos grupos que ha hecho posible el desarrollo de las vacunas de ARNm y adenovirus contra el nuevo coronavirus. 

La candidatura de estos siete investigadores fue propuesta por Peter Lawrence, quien obtuvo este premio en 2007, y se ha impuesto entre un total de 48 candidaturas de 17 nacionalidades. El galardón está dotado con una escultura de Joan Miró, símbolo representativo del premio, un diploma, una insignia y la cantidad de 50.000 euros.

Los Premios Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica otorgados en anteriores años pueden consultarse en este enlace.

A continuación se presenta una breve descripción de las circunstancias que justifican la distinción de estos científicos y una semblanza de sus protagonistas, a partir de la información que aporta la Fundación Premios Princesa de Asturias.

Contribución al desarrollo de las vacunas frente al SARS-CoV-2 y la covid

Los premiados han contribuido, de forma independiente, al desarrollo de alguna de las vacunas aprobadas hasta la fecha, todas ellas basadas en diferentes estrategias, que tienen la proteína S como diana común.

• Philip Felgner es pionero en la utilización de microarrays de proteínas para entender de forma detallada cómo responde el sistema inmunitario a diferentes agentes infecciosos e identificar los mejores antígenos para usar en las vacunas y en pruebas diagnósticas. Además, en 1985 descubrió y desarrolló la tecnología de lipofección, estrategia que consiste en la introducción de material genético en un liposoma para que pueda ser transportado al interior de las células. Esta tecnología está presente en las nanopartículas lipídicas que sirven como vehículo de administración de las vacunas de ARNm frente a la covid.
• Por otra parte, Katalin Karikó, pionera en el estudio de las posibilidades terapéuticas del ARNm, es considerada la madre de este tipo de moléculas. Junto al inmunólogo Drew Weissman, comenzó a trabajar en las vacunas basadas en ARNm y vio que provocaba fuertes reacciones inflamatorias porque el sistema inmunitario la detectaba como intrusa. Ambos lograron introducir pequeños cambios en la estructura del ARN para que estas reacciones no tuvieran lugar.
• Este avance sentó las bases para el uso de terapias de ARN y sus resultados sirvieron a Uğur Şahin y Özlem Türeci (BioNTech) y Derrick Rossi (Moderna) para el desarrollo de las vacunas de ARNm que actualmente se usan contra la covid y cuyo uso se puede extender a diferentes áreas de la medicina como el cáncer, las enfermedades autoinmunes y la regeneración de tejidos.
• Finalmente, la vacunóloga Sarah Gilbert ha sido otra de las personas que han trabajado para conseguir una vacuna frente al SARS-CoV-2. Su vacuna, otra de las aprobadas por las autoridades europeas hasta ahora (Oxford / AstraZeneca) está basada en un adenovirus que se utiliza como vector para introducir en las células el ADN que codifica la proteína S, estimulando así la respuesta inmunitaria.

Semblanza biográfica de los premiados

Katalin Karikó

Nació en 1955 en Szolnok (Hungría). Se graduó en Biología en la Universidad de Szeged (Hungría) en 1978, donde además obtuvo su doctorado en Bioquímica. En 1985 se trasladó a la Universidad de Temple, en Filadelfia, para ocupar una plaza posdoctoral, donde continuó su trabajo sobre las posibilidades terapéuticas del ARN. En 2013 se incorporó a BioNTech, donde hoy ocupa el puesto de vicepresidenta sénior, y en 2015 comprobó que recubrir las moléculas de ARNm con partículas lipídicas era una buena estrategia para su transporte y protección. 

Drew Weissman 

Nació en Lexington (Massachusetts, EE. UU.). Obtuvo su grado y máster en la Universidad Brandeis (EE. UU.). En 1981 se especializó en Bioquímica y enzimología. Recibió su doctorado por la Universidad de Boston en 1987 y completó su formación en el hospital Beth Israel de Boston. Continuó sus estudios en los INH y en 1997 se trasladó a la Universidad de Pensilvania, donde centró su trabajo en el estudio del ARN y la inmunidad innata. Actualmente es profesor en la Escuela de Medicina Perelman de esta misma universidad, donde trabaja sobre el ARN y su aplicación en el desarrollo de vacunas y terapia génica. 

Philip Felgner

Nació en 1950 en Frankenmuth (Michigan, EE. UU.). Se graduó en Bioquímica en la Universidad de Michigan en 1972, y completó su doctorado en 1978 en la misma universidad. Después de un trabajo posdoctoral en la Universidad de Virginia, se unió a Syntex Research. Fue aquí donde desarrolló la tecnología de lipofección. En 1988 se convirtió en director de desarrollo de la empresa Vical Inc., de la que fue fundador, donde trabajó en los microarray del proteoma humano. 

Uğur Şahin

Nació en 1965 en Alejandreta (Turquía). Se graduó en Medicina en la Universidad de Colonia (Alemania) y se doctoró con una tesis sobre inmunoterapia en el cáncer en esta misma universidad en 1992. Trabajó en Medicina interna, Hematología y Oncología, y en 2000 se trasladó a la Universidad de Maguncia (Alemania), donde ha ocupado diversos cargos hasta la actualidad. En 2001 cofundó Ganymed Pharmaceuticals, que desarrolló un anticuerpo monoclonal para el cáncer de próstata, actualmente en estudio clínico de fase 3. En 2008 fundó junto a su pareja, Özlem Türeci, BioNTech, de la que es director ejecutivo desde entonces, y en 2010, el Instituto de Investigación Traslacional TRON. Además de trabajar en la vacuna contra la covid, Şahin se ha centrado en la identificación de nuevas dianas para la inmunoterapia en el cáncer. 

Özlem Türeci

Nació en 1967 en Lastrup (Alemania). Se graduó en Medicina por la Universidad del Sarre (Alemania), donde también presentó su tesis doctoral sobre inmunoterapia del cáncer. Fue consejera delegada y directora médica de Ganymed Pharmaceuticals, empresa que cofundó con Uğur Şahin, en 2001. Ambos fundaron en 2008 BioNTech, donde ha contribuido al descubrimiento de antígenos de las células tumorales y al desarrollo de terapias de ARNm y otros tipos de inmunoterapias. También lideró el proyecto que tuvo como objetivo el desarrollo de una vacuna de ARNm contra la covid. 

Derrick Rossi

Nació en 1966 en Toronto (Canadá). Se licenció en Genética Médica y Molecular en la Universidad de Toronto y obtuvo su doctorado en la Universidad de Helsinki (Finlandia) en 2003. Se formó como becario posdoctoral en la Universidad de Stanford de 2003 a 2007 y ocupó diferentes puestos en la Facultad de Medicina de Harvard y en el Instituto de Células Madre de esta misma universidad hasta 2018. También ha sido investigador del Instituto de Enfermedades Inmunitarias (IDI) y del Programa de Medicina Celular y Molecular del Hospital Infantil de Boston. En 2010 fundó la empresa de biotecnología Moderna, para explorar la capacidad de transformar y reprogramar células madre pluripotentes gracias a tecnologías basadas en el ARNm. En 2015 fundó Intellia Therapeutics, que utiliza la edición génica con CRISPR para desarrollar nuevos fármacos para el tratamiento de enfermedades genéticas. En 2016 cofundó Magenta Therapeutics, centrada en el trasplante de células madre hematopoyéticas para el tratamiento de enfermedades autoinmunitarias, cáncer hematológico y enfermedades genéticas. 

Sarah Gilbert

Nació en 1962 en Kettering (Northamptonshire, Reino Unido). Se graduó en Biología por la Universidad de Anglia Oriental (Inglaterra) y completó su doctorado en Bioquímica en la Universidad de Hull (Inglaterra). Trabajó como investigadora posdoctoral en el sector industrial y en 1994 se trasladó a la Universidad de Oxford para estudiar las interacciones huésped-parásito de la malaria. Está especializada en el desarrollo de vacunas contra la gripe y patógenos emergentes. Dirigió el desarrollo y las pruebas de la vacuna universal contra la gripe, que se sometió a ensayos clínicos en 2011, y también al grupo que ha trabajado en el desarrollo de la vacuna contra la covid de Oxford / AstraZeneca. 

La ceremonia de entrega de los Premios Princesa de Asturias 2021 en imágenes

Entrega de los premios, resumen, 10 minutos, fuente: Casa Real.

Katalin Karikó recoge su premio "con la esperanza de inspirar a futuros científicos y sanitarios", 4 minutos, fuente: RTVE.

Respuesta de Katalin Karikó a la concesión del premio

La envoltura lipídica del ARNm: el componente olvidado

Albert Boula, director ejecutivo de Pfizer, ha asegurado que "fabricar moléculas de ARNm es lo fácil, lo difícil es lograr que entren en las células y hagan su trabajo". Efectivamente, sin la envoltura de lípidos que rodea al ARNm no se habría logrado nada. En los primeros días del verano de 2020, Pfizer & BioNTech y Moderna contaban ya con el ARNm que codifica la proteína S del SARS-CoV-2, pero no con los sistemas para introducirlo en las células. El desarrollo de los lípidos que componen la nanopartícula que envuelve al ARNm de ambas vacunas ha llevado unas dos décadas de investigación básica y aplicada, con numerosos grupos e investigadores implicados. Es el resultado de un enorme trabajo de investigación. 

Un bioquímico canadiense de 57 años, poco conocido, llamado Ian MacLachlan es uno de los artífices del desarrollo de la envoltura, según asegura N. Vardi. Aunque otros protagonistas de la historia de estas vacunas no lo han reconocido así. Tanto Pfizer & BioNTech como Moderna afirman utilizar lípidos realmente nuevos que fueron producto de modificaciones propias a partir de lípidos "parecidos" a los desarrollados por Ian MacLachlan. El hecho es que este investigador, tras múltiples acuerdos y desacuerdos, aventuras industriales y litigios, se ha quedado fuera del reparto del prestigio y del rendimiento económico por el éxito de estas vacunas. K. Kariko ha afirmado, recordando la importancia de la envultura del ARNm, que sin duda los trabajos de MacLachlan están en el origen de las nanopartículas usadas en las vacunas, y A. Weissman, por su parte, añadió que los lípidos usados en las vacunas incorporan pequeñas modificaciones sobre los desarrollos originales de MacLachlan.

Como dice el dicho: "son todos los que están, pero no están todos los que son". El éxito de las vacunas de la covid se debe a la alineación del trabajo y el compromiso de innumerables protagonistas, y no sólo, aunque sí de forma muy especial, científicos.

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Más información

• Buschmann MD, et al. Nanomaterial Delivery Systems for mRNA Vaccines. Vaccines (Basel). 2021;9(1):65.
• Fundación Princesa de Asturias. Premios Princesa de Asturias. Premiados. Premio de Investigación científica y Técnica 2021.
• Navarrete K, et al. Katalin Karikó y cómo la perseverancia rinde frutos en ciencia. The Conversation, 18 de octubre de 2021.
• SINC. Los Premios Princesa de Asturias reconocen la labor de los investigadores de las vacunas contra la covid-19. El jurado ha distinguido en esta edición a siete científicos y científicas que han contribuido al desarrollo de algunas de las vacunas aprobadas contra el coronavirus, basadas en tecnologías novedosas como el ARN mensajero y otras estrategias. SINC, Salud, 23 de junio de 2021.
• Vardi N. Covid’s Forgotten Hero: The Untold Story Of The Scientist Whose Breakthrough Made The Vaccines Possible. Forbes, 17 de agosto de 2021.

Otras referencias sobre la historia del desarrollo de las vacunas de la covid

• Chaudhary N, et al. mRNA vaccines for infectious diseases: principles, delivery and clinical translation. Nature Rev Drug Discovery. 2021;20:817-38.
• Dolgin E. The tangled history of mRNA vaccines. Hundreds of scientists had worked on mRNA vaccines for decades before the coronavirus pandemic brought a breakthrough. Nature. 2021;597:318-24.
• Hou X, et al. Lipid nanoparticles for mRNA delivery. Nature Rev Mat. 2021, 10/ago. DOI: 10.1038/s41578-021-00358-0. 
• Ledford H. The COVID vaccine makers tell all. A book from the Oxford–AstraZeneca team, and a documentary, go behind the scenes in the race to vaccinate the world. Nature. 2021;596:29-30.
• Loder N. The vaccine shots that rang around the world. Two books follow key runners in the historic race to immunize the world against COVID. Nature. 2021;599:28-9. 
• Stuart LM. In Gratitude for mRNA Vaccines. N Engl J Med. 2021;385:1436-8.