La velocidad con la que Moderna y su principal competidor de ARNm, una asociación entre Pfizer y BioNTech, idearon sus vacunas, ha contribuido enormemente a la lucha para poner fin a la pandemia. Con una gran eficacia, un suministro constante y ningún temor de seguridad que parezca que se detenga (los funcionarios están monitoreando cuidadosamente los casos raros de inflamación cardíaca en adolescentes y adultos jóvenes), las inyecciones de ARNm se han convertido en las vacunas de elección, al menos en los países que pueden obtenerlas.

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Pero para Stéphane Bancel, director ejecutivo de Moderna, la vacuna COVID es solo el comienzo. Durante mucho tiempo ha prometido que si el ARNm funciona, conducirá a una nueva industria gigante capaz de tratar casi todo, desde enfermedades cardíacas hasta cáncer y afecciones genéticas raras. Moderna tiene medicamentos en pruebas para las tres categorías, y Bancel dice que su compañía también puede convertirse en un fabricante de vacunas dominante, desarrollando vacunas para virus emergentes como Nipah y Zika, así como patógenos más conocidos y difíciles de atacar como como VIH.

En los últimos 40 años, se han descubierto más de 50 nuevos virus humanos. Solo tres tienen vacunas autorizadas. Bancel lo ve como una oportunidad. “Vamos a interrumpir totalmente el mercado de las vacunas”, dice durante una entrevista a fines de mayo en la sede de Moderna en Cambridge, Massachusetts, que ocupa un edificio de 10 pisos al norte del campus del MIT. La farmacéutica suiza Novartis ocupa laboratorios en un edificio adyacente, y Pfizer y Merck tienen oficinas a pocas cuadras de distancia.

Bancel, de 48 años, viste una camisa azul planchada, jeans azul oscuro y un cinturón negro de Hermès. Un corredor ávido, parece incluso más delgado en persona que en sus frecuentes apariciones en conferencias virtuales. En repetidas ocasiones se pone de pie durante la entrevista para graficar en una pizarra cómo podría evolucionar el brote de COVID. Un gráfico pronostica olas estacionales, que disminuyen cada año que pasa, pero siguen siendo significativas. Otro proyecta la posible disminución de la eficacia de la vacuna con el tiempo, con inyecciones de ARNm como la suya comenzando en la mejor posición pero disminuyendo gradualmente. El mensaje final coincide perfectamente con las perspectivas comerciales de Moderna: es posible que los países deseen almacenar dosis de refuerzo pronto. “Mi madre tiene 72 años y tiene leucemia”, dice. “No quiero que pase por la caída sin un impulso”.

La compañía tiene vacunas para 10 virus que están en, o por estar, en ensayos en humanos. Estos incluyen tres tipos de refuerzos de COVID-19 que se encuentran en pruebas a mitad de etapa, una vacuna contra la gripe estacional que comenzó su primer estudio en humanos en julio y vacunas contra el VIH que están programadas para comenzar los estudios a finales de este año. La más avanzada, además de las inyecciones de COVID, combate el citomegalovirus, un insecto omnipresente que se propaga a través de los fluidos corporales y es una causa común de defectos de nacimiento; está programado para comenzar un ensayo de Fase III este año en mujeres en edad fértil. A largo plazo, Moderna tiene como objetivo desarrollar un súper tiro anual que podría suprimir numerosas dolencias respiratorias, incluidas COVID, la gripe y otras. “Nuestro objetivo es brindarle varios ARNm de una sola vez en su CVS o médico de cabecera local cada agosto o septiembre”, dice Bancel.

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Ahora viene la parte difícil: cumplir esa promesa mientras se mantiene por delante de casi todas las demás empresas de vacunas del mundo a medida que invierten rápidamente en ARNm. En el futuro, Moderna no tendrá la pandemia para resaltar las ventajas más obvias del ARNm sobre las tecnologías más antiguas: velocidad y flexibilidad. Las futuras vacunas y medicamentos generalmente tendrán que pasar por el proceso de aprobación normal de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EU, lo que significa un seguimiento más prolongado para recopilar datos y plazos de revisión de 6 a 10 meses. Ese periodo de tiempo proporcionará espacio para que los rivales que manejan ARNm y las tecnologías más antiguas compitan.

Pfizer, con su socio BioNTech, se ha convertido en un gigante de la fabricación de ARNm y espera producir 3 mil millones de dosis este año; también ha dominado la distribución extranjera de vacunas de ARNm hasta ahora. Otra vacuna, de CureVac NV en Alemania, que adoptó un enfoque diferente para el ARNm, tuvo un desempeño tibio, demostrando solo un 48 por ciento de efectividad en los datos del ensayo de Fase III publicados en junio, pero aún otra, de Walvax Biotechnology de China , pronto comenzará la Fase III en siete países.

Las tecnologías más establecidas también se están reafirmando. El 14 de junio, Novavax dijo que su vacuna de proteína recombinante fue 90 por ciento efectiva en un ensayo de casi 30 mil personas en Estados Unidos y México, con relativamente pocos efectos secundarios, resultados que más o menos coincidieron con los de las mejores inyecciones de ARNm. Los gigantes de las vacunas Sanofi y GlaxoSmithKline se encuentran en ensayos de fase III de su propia vacuna COVID basada en proteínas, que podría llegar al mercado a finales de año.

Mani Foroohar, analista de SVB Leerink LLC, dice que los logros de Moderna con la vacuna COVID son “realmente impresionantes”. Pero también dice que está lejos de ser seguro si tales vacunas tendrán claras ventajas de eficacia con otras enfermedades virales. Y se desconoce qué papel podría desempeñar la tecnología en el tratamiento de enfermedades no infecciosas como el cáncer. Entonces, aunque las expectativas del público son ilimitadas, dice, “la oportunidad de ingresos no lo es”.

La respuesta, para Bancel y los demás que invierten dinero en pequeñas cadenas de ARN, radica en esas dos ventajas clave de velocidad y adaptabilidad. En el fondo, las vacunas de ARNm son una tecnología modular; entregan el código genético que le dice a las células cómo producir las proteínas del virus que provocan una respuesta inmune, y las células hacen el trabajo duro a partir de ahí.

Ahora que Moderna es rentable y cuenta con casi 8 mil millones de dólares en efectivo (la propia participación de Bancel, incluidas las opciones, vale alrededor de 7 mil millones de dólares, según el Índice de multimillonarios de Bloomberg), puede moverse rápida y agresivamente a numerosas aplicaciones nuevas simplemente cambiando el código genétic. pone en el ARNm. Si bien el disparo de Moderna parece resistir bien contra la variante Delta actualmente en aumento, por ejemplo, es un proceso sencillo para la empresa incorporar mutaciones en la vacuna si es necesario. “No tenemos que introducir nueva tecnología o nuevos procesos”, dice Bancel. “Es exactamente lo mismo”.

Cuando Bancel dejó el puesto principal en la empresa de diagnóstico francesa BioMérieux SA y se convirtió en el segundo empleado de Moderna (el nombre es una combinación de “modificado” y “ARN”), hace una década, la idea de que el ARN mensajero podría ser de utilidad médica fue radical.

En ese momento, la molécula, que evolucionó para transportar planos de proteínas desde el ADN en el núcleo de la célula a los compartimentos que sintetizan proteínas, tenía una reputación entre los científicos de laboratorio como frágil y difícil de trabajar. Cuando el ARNm se inserta artificialmente en el cuerpo humano, el sistema inmunológico lo identifica como una amenaza y lo ataca. Y debido a que la función del ARNm es temporal, las enzimas que se encuentran en todo el cuerpo pueden descomponerlo. Tampoco son los resultados deseables para un fármaco o una vacuna.

A partir de 2005, dos investigadores de la Universidad de Pensilvania, Katalin Karikó y Drew Weissman, lograron modificar ligeramente el ARNm para que generara menos reacción inmune en el cuerpo. El hallazgo atrajo poco reconocimiento en ese momento, pero resultó ser un avance crítico. (Katalin dejó Penn para unirse a BioNTech en 2013).

En 2010, un trío de científicos de Harvard y del MIT financiados por la empresa de riesgo Flagship Pioneering tomó la idea y fundó Moderna, lo que llevó a Bancel al año siguiente. Moderna y BioNTech luego obtuvieron la licencia de la tecnología Penn.

Bancel recuerda haberle dicho a su esposa antes de cambiar de trabajo que había un 5 por ciento de posibilidades de que el concepto de ARNm tuviera éxito, pero si lo hiciera, sería enorme. Cuando Bancel presentó al actual presidente de Moderna, Stephen Hoge, sobre la compañía el año siguiente, dice Hoge que su reacción fue: “O es brillante o está loco”. Hoge era entonces socio de McKinsey & Co. con un título de médico y estaba interesado en hacer algo que tuviera un mayor impacto social. Lentamente llegó a la opinión de Bancel de que la terapia de ARNm, si funcionaba, “realmente iba a transformar la medicina”.

El concepto detrás de las vacunas de ARNm es simple. Cuando las inyecciones llevan esas instrucciones de producción de proteínas a las células, las convierten efectivamente en fábricas de vacunas microscópicas por derecho propio. Esto permite a los desarrolladores optimizar lo que normalmente es un proceso de fabricación complicado. Muchas vacunas contra la gripe, por ejemplo, se fabrican dentro de huevos de gallina, e incluso las vacunas modificadas genéticamente más nuevas todavía requieren el crecimiento de proteínas virales dentro de cubas de células vivas. Eludir estos pasos permite a los fabricantes de vacunas de ARNm cambiar de marcha con bastante rapidez. También parece ser relativamente fácil para ellos fabricar vacunas complicadas que involucren múltiples proteínas virales.

“Todo con ARNm es más simple”, dice Barney Graham, subdirector del Centro de Investigación de Vacunas del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (Niaid), cuyo laboratorio ha estado colaborando formalmente con Moderna desde 2017. “Para mí, fabricar vacunas que sean lo más simples posible es el camino a seguir “. Graham dice que las inyecciones basadas en genes, como las vacunas de ARNm, son particularmente adecuadas para combatir los virus, porque parecen ser expertas en producir las llamadas células T asesinas que destruyen las células infectadas por virus.

Antes de que Moderna pudiera crear un producto basado en ARNm, tuvo que resolver el problema de cómo proteger la molécula de los sistemas de defensa del cuerpo. Al modificar el ARN, los investigadores de Penn habían descubierto cómo amortiguar la respuesta inmune desencadenante del cabello que provocaba, pero su enfoque sería inútil si las enzimas lo descompusieran antes de que pudiera llegar a las células. La clave para resolver ese problema resultó ser agregar nanopartículas protectoras de lípidos para rodear las moléculas de ARNm, lo que esencialmente creaba “bolas de grasa con pequeños trozos de ARN mezclados allí”, dice Kerry Benenato, un químico que dejó AstraZeneca Plc para unirse a Moderna en 2014.

Cuando Moderna comenzó a trabajar en este enfoque en 2013, se había probado principalmente con tipos mucho más pequeños de moléculas de ARN, y existían preocupaciones sobre los efectos secundarios. “La gente había decidido que eran tóxicos”, dice Hoge. Las nanopartículas contienen grasas sintéticas y, en las primeras iteraciones, algunas de esas grasas tendían a acumularse en las células, acumulándose con el tiempo y potencialmente causando daño hepático u otros efectos secundarios.

Ingresos de Moderna

La tarea de Benenato era diseñar nanopartículas que pudieran transportar de manera segura y eficiente el ARNm a las células, liberar la carga útil y luego descomponerse rápidamente. Cuando comenzó, la química involucrada en el uso de nanopartículas con ARNm estaba tan inexplorada que había pocos artículos científicos publicados que la guiaran. Ella y su equipo hicieron un ajuste tras otro, identificando cambios que mejoraron la tolerabilidad sin dañar su capacidad para administrar ARNm. Para 2015, Moderna había logrado un gran avance al encontrar una serie de moléculas de lípidos que se ajustaban a los requisitos. “Luego se fue a las carreras”, recuerda Benenato. Patentaron las fórmulas y comenzaron a implementarlas en vacunas.

En sus primeros años, Moderna se había centrado en la terapéutica, incluidos los programas para el cáncer, las enfermedades cardíacas y otras áreas lucrativas. La compañía se volvió gradualmente hacia las vacunas cuando Bancel se dio cuenta de que serían la mejor manera de demostrar que la tecnología de ARNm funcionaba. Debe inyectarse solo un par de dosis para estimular una reacción inmunitaria duradera.

Trabajando con el equipo de Graham en Niaid, Moderna comenzó a formular una vacuna Covid tan pronto como los científicos chinos publicaron la secuencia de ARN del coronavirus a principios de enero de 2020. Más tarde ese mes, Bancel le preguntó a su jefe de fabricación qué se necesitaría para hacer mil millones de dosis de vacuna en 2021. “Me miró como si estuviera loco”, recuerda Bancel. La planta de Moderna nunca había producido más de 100 mil dosis de nada en un año.

El gobierno de Estados Unidos acordó pagar 955 millones de dólares por las pruebas de la vacuna y la producción inicial a pequeña escala, pero Bancel dice que inicialmente no pudo persuadir a ningún país para que pague por una ampliación completa. Moderna, en cambio, recaudó 1.3 mil millones de dólares en una oferta de acciones de mayo de 2020 con ese propósito. La medida permitió a la empresa dar el salto al escenario mundial y sentó las bases para lo que viene a continuación.

ARNm paso a paso

Moderna produce sus nanopartículas y ARNm en una antigua fábrica de Polaroid en el suburbio de Norwood en Boston, a 15 millas al sur de su sede. La planta, que se inauguró en julio de 2018, ha estado funcionando las 24 horas desde noviembre. Parece menos una fábrica que un cruce entre una startup tecnológica y un laboratorio de biología molecular. Docenas de trabajadores de operaciones y control de calidad vestidos con ropa informal ocupan un gran laberinto de escritorios abiertos en el frente del edificio.

Las vacunas COVID se producen en salas blancas, algunas de las cuales son visibles detrás de paneles de vidrio en la parte posterior. Hay nueve de estas salas limpias haciendo la foto aquí, en comparación con las tres de diciembre, y está programada que seis más estén funcionando para fin de año. Las suites, que tienen aproximadamente mil pies cuadrados cada una, fueron construidas para brindar flexibilidad, con recipientes de reacción de mezcla.

El proceso comienza con trozos de ADN llamados plásmidos que Moderna trae de un fabricante contratado. Estos plásmidos contienen el modelo genético de la proteína de pico COVID-19. En un conjunto de salas blancas, el ADN de la proteína de pico se sintetiza en ARNm mediante una técnica llamada transcripción in vitro. Es básicamente la versión de laboratorio de un proceso que ocurre normalmente en los núcleos celulares.

La solución de ARNm se puede fabricar en cuestión de horas, dice Scott Nickerson, vicepresidente senior que supervisa el sitio. Luego, se necesitan varios días para purificar las enzimas que no han reaccionado y otros materiales extraños. A partir de ahí, el ARNm purificado pasa a un conjunto separado de salas blancas, donde los trabajadores pasan unos días más formulándolo con las nanopartículas de lípidos. El producto final se congela en bolsas de bioprocesamiento estériles, se envuelve en una carcasa protectora y se envía en camiones con temperatura controlada a la planta de Catalent en Bloomington, Indiana. Allí, la vacuna se diluye, se coloca en viales, se etiqueta y se envía. Cuando Moderna comenzó a fabricar la vacuna COVID en cantidades comerciales el año pasado, el proceso tardó hasta 19 días en completarse. Ahora solo se necesitan 10 días para preparar un lote para enviarlo a Catalent.

‘Viento en popa’ en la expansión

En mayo pasado, Moderna firmó un acuerdo de 10 años, desde que se expandió dos veces, con Lonza Group AG, que se espera que produzca la mayor parte de su suministro europeo en fábricas en Suiza y los Países Bajos. Moderna también hizo pactos este año con Sanofi, Samsung Biologics y Thermo Fisher Scientific para reforzar la capacidad de llenado de viales que actualmente brindan Catalent y Laboratorios Farmacéuticos Rovi en España. El aumento de la llamada capacidad de llenado y acabado se volverá importante a medida que una mayor parte de la población esté vacunada y los médicos no puedan encontrar suficientes pacientes para usar los viales más grandes que se usan ahora, que contienen entre 10 y 15 dosis.

La producción de Moderna este año, de 800 millones a mil millones de dosis, representará solo alrededor de un tercio de la producción de Pfizer y BioNTech. Pfizer tenía “100 veces más personas” al comienzo de la pandemia, junto con las plantas existentes que podría modernizar para la producción de vacunas, dice Bancel. El número de empleados de Moderna casi se ha duplicado desde el año pasado, a mil 500. El próximo año, con más capacidad y una parte significativa de su producción potencialmente destinada a inyecciones de refuerzo y formulaciones pediátricas que usan dosis más bajas, la compañía y sus socios esperan producir hasta 3 mil millones de dosis. , acercándose al suministro proyectado de Pfizer y BioNTech para 2022 de 4 mil millones. Si Novavax cumple con sus objetivos de producción, la vacuna basada en proteínas de Sanofi también funciona, y compañías como Johnson & Johnson y AstraZeneca resuelven sus cuellos de botella de fabricación, en algún momento del próximo año el mundo podría pasar de estar desesperadamente corto de inyecciones de COVID a nadar en ellas.

A medida que el virus se convierta en una amenaza más manejable en los próximos años, las ventas de la vacuna COVID pueden disminuir, quizás de manera precipitada. La analista de Morningstar Karen Andersen dice que este mercado podría alcanzar un máximo de 72 mil millones de dólares en todo el mundo este año, caer a 65 mil millones de dólares en 2022 y caer a 8 mil millones de dólares un año después de eso. El alcance de la diapositiva dependerá de cuántas personas necesiten inyecciones de refuerzo, con qué frecuencia y si Moderna, Pfizer y otros podrán aumentar los precios para compensar un mercado más pequeño. La ciencia sobre las vacunas de refuerzo aún no está resuelta; aún no está claro con qué frecuencia, o incluso si se necesitarán en grandes cantidades.

Moderna tiene tres tipos de refuerzos en los ensayos de Fase II, incluida una versión de dosis más baja de su vacuna existente, un refuerzo que se ha personalizado contra la variante beta que se detectó por primera vez en Sudáfrica y un tercero que combina ambos. Se pueden agregar más variantes si es necesario. El proceso para el refuerzo beta fue incluso más rápido que para la toma original. El trabajo de diseño comenzó el 22 de enero, y Moderna finalmente cambió algunas de las “letras” químicas en su vacuna de ARNm original, por lo que corresponden a la proteína de pico en la variante beta. La fabricación comenzó tres días después y la primera dosis de prueba se administró el 10 de marzo, solo 47 días en total, en comparación con los 65 de la vacuna principal.

Moderna ya está cerrando acuerdos que abarcan posibles dosis de refuerzo, incluido un pedido de junio de los Estados Unidos por 200 millones de inyecciones adicionales a fines de 2021 y principios de 2022. A pesar de la necesidad incierta de refuerzos, el argumento de Bancel es que es mejor estar preparado para un virus en evolución. . En una conferencia de inversores a principios de junio, dijo a todos que “los países inteligentes están diciendo: ‘Prefiero llegar dos meses antes que dos meses tarde’. «

Grandes posibilidades y rapidez

Más allá de COVID, la mayoría de las vacunas experimentales de Moderna permanecen en las primeras etapas de los ensayos en humanos. Una excepción es la vacuna contra el citomegalovirus. Actualmente no existe ninguna vacuna para este virus, y la inyección podría convertirse en un producto multimillonario si funciona. Moderna también planea realizar ensayos en humanos este año de una vacuna contra otro patógeno complicado, el virus de Epstein-Barr, que causa mononucleosis.

La influenza es un objetivo obvio, y una oportunidad para eso podría combinarse con los potenciadores de COVID, bloqueándolos en un mercado anual existente. Con la alianza Pfizer-BioNTech también programada para comenzar las pruebas de una vacuna contra la gripe a finales de este año, los investigadores dicen que esperan que las vacunas de ARNm puedan mejorar las versiones existentes, que a veces deben comenzar a producirse con seis meses de anticipación según la evaluación de los expertos, es probable que circulen cepas. Los plazos de entrega más cortos requeridos para hacer inyecciones de ARNm podrían, en teoría, permitir que los funcionarios de salud se asemejen más a las cepas de gripe y mejoren las tasas de eficacia típicas del 40 al 60 por ciento.

“Las vacunas de ARNm tienen una probabilidad muy alta de ser mejores que las vacunas que usamos ahora”, dice Andrew Pekosz, virólogo de la Escuela de Salud Pública Johns Hopkins Bloomberg. Añade que los plazos de entrega más cortos podrían “reducir meses” del proceso. Pero señala que es una pregunta abierta si habría un buen caso económico para las vacunas contra la influenza basadas en ARNm si resultan ser más caras y solo modestamente mejores que las anteriores.

Moderna también está apuntando a algunos virus respiratorios desagradables que no tienen vacunas. Estos incluyen el metaneumovirus, que puede llevar a la hospitalización de los bebés, y el virus sincitial respiratorio, que causa más de 175 mil hospitalizaciones en EU. Anualmente en los ancianos y alrededor de 50 mil más en los niños pequeños. En el último caso, la vacuna de Moderna competirá con los esfuerzos de GlaxoSmithKline y Johnson & Johnson que se basan en otras tecnologías y están más adelantados.

Hoge dice que Moderna podría combinar hasta una docena o más de cepas virales en una sola toma. El objetivo es una vacuna estacional que “elimine la mayoría de las enfermedades virales respiratorias que todos padecemos”, dice. “La única forma en que realmente vamos a obtener una buena inmunidad de la población contra estos virus respiratorios es si podemos hacer que se sienta como si estuviera vacunado contra la influenza”.

El concepto tiene sentido en el papel, según Tony Moody, médico-investigador del Duke Human Vaccine Institute, que está trabajando en vacunas contra la influenza basadas en ARNm. Las combinaciones son “uno de los puntos fuertes de la tecnología”, dice. Él estima que solo costaría unos pocos dólares más por inyección agregar el ARNm necesario para un objetivo viral determinado. “Si pudieras conseguir una inyección combinada que te brindara cierto grado de protección contra muchos virus respiratorios, creo que habría un mercado para eso”, dice. No será fácil ni rápido. Los investigadores primero tendrán que demostrar que las vacunas individuales funcionan y luego realizar estudios que demuestren que las combinaciones complejas no comprometen la eficacia ni provocan efectos secundarios molestos.

Para hacer realidad su visión, Moderna tendrá que actuar con rapidez. Los competidores están invirtiendo mucho para ponerse al día. Sanofi dijo a finales de junio que gastaría 400 millones de euros (475 millones de dólares) al año en la investigación del ARNm, centrándose en vacunas estables con pocos efectos secundarios. Dado que las autorizaciones de emergencia son poco probables en el futuro, consideraciones como los efectos secundarios y la conveniencia cobrarán un nuevo protagonismo. Moderna está trabajando para eliminar los complicados requisitos de refrigeración de su inyección Covid. Los productos futuros también deberán encontrar formas de reducir las altas tasas de fatiga, dolor de cabeza y dolor muscular que produce la inyección. Para los refuerzos, la compañía está probando dosis más bajas, lo que puede ayudar.

Queda por ver en qué medida el ARNm puede expandirse más allá de las vacunas hacia el mercado terapéutico mucho más grande y lucrativo. Habrá obstáculos técnicos adicionales que superar. Para tratar enfermedades crónicas, por ejemplo, las empresas deberán demostrar que pueden administrar las terapias a los órganos diana y que el ARNm se puede administrar de forma segura. Y para desarrollar vacunas contra el cáncer, los investigadores de ARNm tendrán que resolver el espinoso problema de enseñar al sistema inmunológico a distinguir entre tumores específicos y células sanas. Muchos enfoques anteriores han fallado.

La buena noticia es que la adaptabilidad del ARNm también facilita probar muchas posibilidades. Dentro de unos años, Moderna podría tener 60 medicamentos y vacunas en ensayos en humanos o acercándose a ellos, según Bancel. Si funciona como él espera, el ARNm hará que inventar vacunas y medicamentos sea un poco más parecido a crear software. “Usamos el mismo código de cuatro letras” para cada vacuna y medicamento, dice Bancel. “Podemos escalar la cantidad de productos que tenemos en desarrollo a un ritmo que nunca antes se había hecho”.