Los avances en biotecnología han situado al ARN mensajero (ARNm) sintético como una de las herramientas más prometedoras en el desarrollo de nuevas terapias y vacunas. A diferencia de otros métodos de administración genética como el ADN plasmídico, el ARNm producido mediante transcripción in vitro (IVT) permite expresar cualquier proteína sin riesgo de mutagénesis insercional —un tipo de alteración genética que puede provocar efectos no deseados—. Además, al no requerir su entrada en el núcleo celular, facilita una producción de proteínas más eficiente y homogénea, especialmente en células que no se dividen.
Una de las principales particularidades de los fármacos basados en ARNm es que su efecto terapéutico no lo genera el propio ARN, sino la proteína que este codifica. Esta característica abre la puerta a estrategias de autorregulación en función del estado de la enfermedad, lo que permitiría ajustar dinámicamente la producción de proteínas terapéuticas. Este enfoque podría mejorar tanto la eficacia como la seguridad de los tratamientos, al evitar que se generen cantidades insuficientes o excesivas de las proteínas necesarias.
En este contexto, un nuevo estudio ha dado un paso clave en el desarrollo de terapias de precisión al crear una clase innovadora de medicamentos basados en ARN mensajero (ARNm) capaces de autorregular su actividad. Esta nueva generación de fármacos puede detectar cambios en el organismo y ajustar automáticamente su efecto terapéutico, lo que abre la puerta a tratamientos más seguros y eficaces. Los resultados de la investigación se han publicado en NPG Asia Materials.
Nuevo mecanismo de acción
A diferencia de los medicamentos tradicionales, estos compuestos de ARNm actúan en función de señales biológicas del propio cuerpo. En concreto, responden a «factores humorales» —como hormonas o moléculas asociadas a procesos inflamatorios— que indican el estado fisiológico o patológico del paciente. Cuando estos factores están presentes, el ARNm regula la cantidad de proteína terapéutica que se produce, ajustando así la intensidad del tratamiento según la necesidad real del momento.
Este mecanismo de acción dinámico funciona de forma similar a un termostato inteligente: detecta cambios y responde en tiempo real. La tecnología podría marcar un antes y un después en el tratamiento de enfermedades complejas y crónicas, permitiendo que los propios medicamentos se adapten a las oscilaciones del organismo y reduzcan el riesgo de efectos adversos por dosis inadecuadas.
Este nuevo sistema utiliza receptores acoplados a proteínas G (GPCR, por sus siglas en inglés), que forman la mayor familia de receptores de superficie celular del cuerpo humano y son capaces de detectar una amplia variedad de biomoléculas implicadas en enfermedades, como hormonas y mediadores inflamatorios. Cuando estas señales están presentes en el entorno extracelular, el sistema regula la traducción del ARNm para producir la cantidad adecuada de proteína terapéutica.
Una de las ventajas de este enfoque es su versatilidad: incluso si un GPCR específico no funciona inicialmente con el sistema, los investigadores han demostrado que mediante ingeniería molecular puede adaptarse para ser funcional. Esto amplía significativamente el abanico de aplicaciones potenciales, desde tratamientos contra enfermedades crónicas hasta vacunas más seguras y personalizadas.
En el caso de las vacunas de ARNm, este tipo de regulación podría servir para modular la inflamación provocada por la inmunización. Ajustar la respuesta inflamatoria de manera individual podría mejorar la eficacia de la vacuna al tiempo que se minimizan los efectos adversos, un objetivo especialmente relevante en el contexto de vacunas como las desarrolladas frente a la COVID-19.
Retos técnicos para regular el tratamiento
No obstante, el sistema también plantea retos técnicos, señalan en el estudio. Uno de ellos es la «expresión con fugas» —la producción no deseada de proteínas antes de que el sistema de control esté completamente operativo—. Esto se debe a que los ARNm terapéuticos y los reguladores de traducción se introducen al mismo tiempo, y el primero puede comenzar a expresarse antes de que el segundo actúe.
Los investigadores han observado que diferencias en la estabilidad del ARNm podrían contribuir a este fenómeno, dificultando el control sostenido de la producción de proteínas.
Para abordar esta limitación, el equipo planteó varias estrategias. Entre ellas, el uso de ARNm autoamplificadores —capaces de replicarse en el interior celular— o el empleo de modificaciones químicas que retrasen la activación de los ARNm terapéuticos. También se está explorando el uso de ARNm circulares y otras estructuras diseñadas para prolongar la vida útil de los reguladores de traducción.
Estas herramientas permitirían un control más preciso y sostenido en el tiempo, un paso esencial para convertir esta tecnología en una plataforma de tratamiento que no solo actúe a demanda, sino que también monitorice el estado del organismo de forma continua. Aunque en el presente estudio se han utilizado ARNm convencionales con vidas medias relativamente cortas, los investigadores creen que la integración con tecnologías de ARN de larga duración será clave para aplicaciones clínicas a medio y largo plazo.
Este avance representa una prometedora evolución en la medicina personalizada basada en ARNm, una tecnología que cobró protagonismo con las vacunas frente al SARS-CoV-2 y que ahora se proyecta hacia nuevas aplicaciones terapéuticas en oncología, enfermedades genéticas y autoinmunes.
Origen: Medicamentos de ARNm inteligentes: tratamientos que se adaptan al estado del paciente