Diseño de nanopartículas lipídicas de ARNm potenció la coagulación y disparó la sobrecarga inmunitaria

Promesa o peligro: Serie sobre los problemas de la vacuna de ARNm contra COVID-19 (Parte 3)

Por Allison Krug y MPH Dr. Ram Duriseti
05 de Junio de 2023 2:15 PM Actualizado: 05 de Junio de 2023 2:15 PM

En esta serie, “Promesa o peligro: Problemas alarmantes de la vacuna de ARNm contra COVID-19″, exploramos cómo la introducción de la tecnología de ARNm careció de un marco regulador adecuado, preparando el escenario para eventos adversos graves y otras preocupaciones relacionadas con pruebas de seguridad inadecuadas de las nanopartículas lipídicas, la proteína de espiga y las impurezas residuales relacionadas con el ADN y los lípidos, así como las especies de ARNm truncadas/modificadas.

Anteriormente: Presentamos cómo la FDA relajó las normas para las vacunas de ARNm en comparación con las terapias de ARNm. También discutimos los datos disponibles sobre la distribución de la NPL en el organismo basados en ensayos con animales y el hecho de que no se hayan realizado ensayos en humanos. Finalmente, discutimos la falta de datos sobre la biodistribución del ARNm y su proteína codificada contenida en la vacuna de ARNm contra COVID.

Ahora discutiremos cómo se construyen las NPL y cómo se comportan en el cuerpo. La ingeniería de estas moléculas debe mantener la cápsula estable durante el tránsito, pero también permitir que se disuelva rápidamente una vez inyectada.

Si las NPL son demasiado estables, pueden desplazarse por el cuerpo hacia órganos distantes en lugar de desintegrarse localmente en el lugar de la inyección, como se pretende. Otras propiedades de las NPL también influyen en la probabilidad de que se produzcan acontecimientos adversos, como su carga eléctrica y su tendencia a agruparse.

Resumen de hechos clave:

– La cápsula de nanopartículas lipídicas (NPL) contiene el principio activo ARN mensajero (ARNm).

– Las NPL están formadas por lípidos que se “juntan” para formar una bola.

– Las moléculas de NPL ofrecen un gran potencial como vehículo de administración; sin embargo, el diseño de las NPL puede causar daños.

– La cápsula de NPL puede agruparse con otras NPL o deshacerse tras la inyección, lo que puede provocar coágulos.

– Si la cápsula de las NPL se desprende, las hebras sueltas de ARNm pueden circular por la sangre.

– Dado que el ARNm está cargado negativamente, el ARNm suelto en la sangre puede causar coagulación si se agrupa con moléculas cargadas positivamente.

– Los lípidos de la cápsula de NPL también tienen propiedades que pueden provocar la coagulación o desencadenar una reacción exagerada del sistema inmunitario.

– Los investigadores conocían estas posibilidades antes de que se autorizaran las vacunas.

– Los organismos reguladores conocían la posibilidad de efectos nocivos incluso antes de que se inyectaran en el organismo.

– La posibilidad de que múltiples refuerzos causaran daños también se conocía antes de la autorización.

– A medida que pasa el tiempo, vamos conociendo mejor los posibles mecanismos que subyacen a estos efectos adversos.

La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) y la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) autorizaron un nuevo producto vacunal basándose en estudios de laboratorio y modelos animales, y luego aplicaron estos hallazgos a los seres humanos. Además, la mayor parte de la investigación sobre ARNm previa a la pandemia utilizaba la inyección intravenosa (IV) directamente en el torrente sanguíneo, no la intramuscular (IM), como suelen administrarse las vacunas.

Hubo que superar varios retos de diseño para crear una vacuna basada en una plataforma reutilizada de lucha contra el cáncer, pero algunas de estas características útiles de las NPL pueden ser los defectos que contribuyan potencialmente a los efectos adversos.

Características del diseño de las NPL

Las NPL es una cápsula compuesta por cuatro lípidos diferentes que transportan el ARNm en su interior.

Imagine una gota de aceite cayendo en un vaso de agua. El aceite no se dispersa en el agua, se mantiene unido. Así es como las NPL se mantienen unidas para transportar el ARNm hasta la membrana celular, donde puede ser absorbido.

Ciertas características de los lípidos hacen que se organicen en forma de cápsula de NPL. La cola del lípido es hidrófoba, lo que significa que no se mezcla con el agua porque tiene una carga neutra. La cabeza del lípido es un fosfato que tiene carga eléctrica, lo que lo hace hidrófilo. Estas características hacen que se organicen.

Los lípidos se juntan —las colas apuntan hacia dentro y las cabezas hacia fuera— creando una bola, como se muestra en la imagen de abajo. Cuando el polietilenglicol (PEG) se adhiere a un lípido, el PEG-lípido ayuda a estabilizar la molécula, animándola a formar NPL más pequeñas y evitando que se adhiera a las proteínas de la sangre.

En el centro de las NPL se encuentra el ARN, que tiene una carga negativa. Cuando se suman la carga negativa del ARN y la carga positiva de las cabezas de fosfato de los lípidos, la carga neta de las NPL es mayoritariamente neutra, si no ligeramente negativa.

Los lípidos PEG evitan que las NPL se rompan. Sin embargo, una vez dentro de la célula, las NPL deben abrirse para liberar la carga de ARNm. La configuración cónica de las NPL puede facilitar este proceso.

La cantidad de PEG-lípidos puede afectar al tamaño de las partículas y su potencial zeta. El potencial zeta es la carga eléctrica que se desarrolla alrededor de la superficie de una partícula. El potencial zeta es importante porque determina si las NPL tienden a dispersarse o a agruparse. Un potencial zeta alto —positivo o negativo— ayuda a las nanopartículas a dispersarse y flotar libremente.

Además, otras modificaciones del PEG afectan a la rapidez con que los riñones y el sistema inmunitario eliminan las NPL. Si se tarda mucho en eliminarlas, pueden circular más tiempo en la sangre y provocar efectos adversos.

Dilemas de diseño de las NPL: Estabilidad frente a fragilidad

El dilema del diseño de las NPL tenía serias implicaciones: si crear una cápsula de NPL estable que no se deshaga fácilmente o una cápsula más frágil que se rompa rápidamente. Este reto de diseño afecta al comportamiento de la cápsula en el organismo.

Una cápsula muy estable es útil para la terapia génica con ARNm, que es como se desarrolló originalmente esta tecnología. Para la terapia génica, el ARNm debe ser lo suficientemente estable como para alcanzar su objetivo y producir la proteína que falta o desactivar un gen dañino.

Para la vacunación, sin embargo, se desea el efecto contrario: las NPL tienen que ser menos estables para que se disuelvan rápidamente en el lugar de la inyección y liberen inmediatamente el frágil ARNm. De lo contrario, permitirá que las NPL se desplacen por el cuerpo humano hasta un órgano o tejido no deseado.

Los estudios de biodistribución tratados en las Partes 1 y 2 nos dicen que el diseño del ARNm de las NPL fracasó en esta “doble misión imposible”. La dispersión a órganos distantes alcanzó su punto máximo en unas 48 horas. Se desconoce el efecto de la expresión de la proteína de espiga en las células de estos órganos en humanos, por lo que adoptar simplemente las NPL diseñadas para la terapia génica para su uso directo en la administración de vacunas de ARNm resultará probablemente un error significativo.

Las características de diseño de las NPL afectan a la coagulación

Además del reto que supone crear una NPL estable que se descomponga rápidamente en el lugar de la inyección, el diseño de las NPL también puede causar agrupaciones que provoquen la coagulación. Si las NPL se deshacen, las cargas de los lípidos y el ARNm suelto pueden favorecer las interacciones con otras sustancias de la sangre.

Estos dos factores pueden explicar la posibilidad de que se produzcan fenómenos “tromboembólicos”. Los fenómenos trombóticos implican la formación de un coágulo (trombosis) en el torrente sanguíneo. La formación del propio coágulo o su desplazamiento a otro lugar (embolia) puede bloquear el flujo sanguíneo.

Las NPL pueden agruparse y provocar la formación de coágulos

Cuando las NPL se difunden en el sistema sanguíneo, las diminutas partículas pueden aumentar de tamaño debido al fenómeno de maduración de Ostwald. Se trata de un proceso en el que los pequeños cristales se disuelven en la solución y luego se redepositan, formando racimos más grandes.

El diámetro de las arteriolas, pequeños vasos sanguíneos que conectan arterias y capilares, varía entre 8000 y 60,000 nanómetros (nm). Una NPL típica de la vacuna de ARNm contra COVID-19 mide entre 60 y 200 nm. Si el tamaño de las partículas agrupadas de LNP de ARNm aumenta a 5000 nm y más, las NPL podrían bloquear los vasos sanguíneos y cortar el flujo sanguíneo.

Cuando se producen trombos dentro de los vasos sanguíneos, puede obstruirse el flujo sanguíneo a órganos críticos. Esto incluye el corazón, los pulmones, los riñones, los intestinos e incluso el cerebro.

Por ejemplo, una revisión de la autopsia de 25 muertes inesperadas que se produjeron en los 20 días siguientes a la vacunación contra COVID-19 encontró ocho casos de eventos trombóticos, incluidos cinco con “infarto de miocardio”, dos con “embolia pulmonar” y uno con “trombosis venosa profunda”. (pdf)

¿Se han realizado estudios en humanos para evaluar el grado de agrupación de las NPL? Que sepamos, no se ha publicado nada.

Las NPL pueden desintegrarse

Si las NPL se deshacen, dos componentes, la cápsula y la carga de ARNm, pueden provocar interacciones que favorezcan la coagulación debido a la carga eléctrica de cada componente.

La carga controla el recorrido de las partículas en el organismo. Por ejemplo, una cápsula de NPL cargada positivamente puede dirigirse al pulmón; una NPL cargada negativamente puede dirigirse al bazo; mientras que una NPL con una carga intermedia (como las vacunas de ARNm contra COVID-19) tiene una mayor tendencia a viajar al hígado, como se observó en los estudios preclínicos de biodistribución.

La posibilidad de que el ARNm libre cargado negativamente cause problemas también se observó con las vacunas con vectores de adenovirus fabricadas por Astra-Zeneca y Johnson & Johnson, que provocaron coágulos sanguíneos en algunas personas con predisposición genética.

Del mismo modo, si el ARNm cargado negativamente se desliza fuera del portador de las NPL, en teoría podría provocar coágulos debido a su carga negativa.

¿Podrían las dificultades para mantener una estricta “cadena de frío” (temperatura de congelación necesaria para la estabilización de la vacuna desde su fabricación hasta la inyección) haber introducido la posibilidad de que las NPL se deshicieran antes de la inyección?

“Cuando las NPL se congelan y descongelan”, según la consultora en biotecnología Christie Grace, “el [ARNm] puede salirse, las cargas pueden empezar a interactuar con el cuerpo humano y [potencialmente] causar coágulos”.

El Dr. Ko, profesor de farmacia surcoreano que ha escrito docenas de artículos sobre las NPL, está de acuerdo en que las moléculas pueden romperse y separarse si no se controlan cuidadosamente el pH y la temperatura.

¿Qué ocurre si las NPL se desintegran en el vial antes de la inyección? ¿Qué pruebas se han realizado para evaluar las interacciones del ARNm expuesto (no el ARNm encapsulado en nanopartículas lipídicas) en la sangre?

La ingeniería de las NPL puede alterar la coagulación

Las interacciones entre nanopartículas pueden ser útiles o perjudiciales. Por ejemplo, las nanopartículas pueden diseñarse para favorecer la coagulación de la sangre, lo que resulta útil para quienes padecen trastornos de la coagulación. Por otro lado, si las interacciones de las NPL con otras sustancias de la sangre provocan la coagulación, esto es perjudicial.

¿Qué se sabía antes de la pandemia sobre el potencial de las NPL para afectar a la coagulación?

En 2020, Faizullin, et al. informaron: “Observamos cambios pronunciados tanto en la morfología del coágulo como en la cinética de la coagulación de la fibrina en presencia de liposomas artificiales”. En otras palabras, las investigaciones anteriores sobre las LNP observaron que los coágulos tenían un aspecto diferente y que la fibrina se comportaba de forma distinta con las NPL.

La fibrina forma parte de la cascada de coagulación natural del cuerpo humano. La unión a la fibrina acelera el proceso normal de coagulación. En estudios de laboratorio con sangre de pacientes con COVID-19 se ha observado una coagulación más rápida de la fibrina. Esta tendencia a la coagulación puede deberse a la presencia de la subunidad S1 de la proteína de espiga. Por lo tanto, la vacuna de ARNm de NPL puede promover la coagulación ya sea debido al diseño de la NPL, a la presencia de la subunidad S1 de la proteína de espiga, o a ambos.

“Sobrecarga inmunitaria”

Por último, el ARNm se diseñó para que pudiera eludir nuestras defensas inmunitarias naturales. Esta inteligente característica de diseño puede tener un fallo fatal.

Nuestro sistema inmunitario busca patrones especiales para detectar microbios invasores. Uno de estos patrones es el ARN extraño. Para evitar ser detectado antes de que la vacuna tenga la oportunidad de actuar, una parte del ARNm de la vacuna contra COVID-19 —la uridina— se sustituyó por N1-metilpseudouridina.

Sin embargo, si el sistema inmunitario nunca se da cuenta, entonces no obtenemos el beneficio previsto. Los adyuvantes, como el aluminio, se añaden a las vacunas por esta razón— para despertar el sistema inmunitario. Una vez estimulado, el sistema inmunitario aumenta su producción de anticuerpos y células T de memoria.

Los lípidos utilizados para crear la cápsula de NPL también pueden estimular el sistema inmunitario a través de los mismos detectores de patrones utilizados para encontrar invasores dañinos. Aunque esto puede convertirlos en un adyuvante eficaz para la vacuna, los modelos de ratón sugieren que las NPL pueden poner al sistema inmunitario en “sobrecarga”.

La EMA señalaba en su informe que el sistema inmunitario innato se dispara inmediatamente después de la inyección, alcanza su punto máximo a las seis horas y vuelve a la situación inicial nueve días después. En un artículo publicado en Cell también se analizaba el sistema inmunitario innato en el contexto de los efectos adversos de las vacunas. Los autores señalaron que “las inmunizaciones de refuerzo frecuentes pueden aumentar la frecuencia y/o la gravedad de los EA notificados”.

¿Qué se sabía antes de la autorización?

Las primeras investigaciones sobre NPL sugieren que los siguientes problemas estaban bien documentados antes de que se autorizaran las vacunas contra COVID-19:

1) El desplazamiento fuera del objetivo por todo el cuerpo está determinado por la carga de la NPL.

2) Las NPL activan el sistema inmunitario innato, lo que podría provocar una reacción exagerada.

3) Las partículas lipídicas catiónicas (con carga positiva) están relacionadas con la estimulación inmunitaria.

4) El modo de administración es importante (a través del músculo o del torrente sanguíneo), ya que afecta al lugar al que se desplazan las NPL.

5) Las NPL se diseñaron específicamente para ser absorbidas por el sistema linfático, como se explica en un artículo anterior del Epoch Times.

Estos efectos se conocían antes de la autorización de la FDA y sugieren claramente que se deberían haber realizado más pruebas en humanos.

Carrasco et al. parecen estar de acuerdo con nuestras preocupaciones sobre la necesidad de comprender mejor la biodistribución en humanos. Señalaron que “una aplicación específica e importante de estos nuevos conocimientos es la reducción de la distribución sistémica y la expresión fuera del objetivo tras la administración de la vacuna IM”.

Los conocimientos sobre el tráfico de partículas cargadas por todo el cuerpo son limitados y se basan principalmente en inyecciones intravenosas (IV); solo un estudio publicado antes de la pandemia exploró cómo una inyección intramuscular afectaría a la dispersión de las NPL.

Un artículo de Nature de 2021 resume la importancia de un diseño cuidadoso. Observan, al igual que la EMA, que las NPL cargadas negativamente se concentran en el hígado tras la inyección. “Esta expresión sistémica no deseada de las vacunas ARNm-NPL podría minimizarse mediante un diseño adecuado del lípido ionizable y las NPL”.

Al descorrer la cortina sobre el diseño de las NPL, vemos que varias características destinadas a la entrega sigilosa de ARNm a la célula han preparado el escenario para una amplia gama de eventos adversos que deberían haberse anticipado a través de pruebas, y prevenido a través de una política cautelosa.

Lea la primera parte: Es necesaria una revisión de la FDA para las nuevas vacunas y terapias con ARNm

Lea la Parte 2: Efectos en la salud tras análisis deficiente del ARNm de COVID: Aborto espontáneo, pérdida de visión y más

A continuación: En la Parte 4 nos ocuparemos de la carga contenida en la cápsula de las NPL: el ARNm y su proteína de espiga codificada. También profundizaremos en cómo la proteína de espiga y su subunidad S1 podrían afectar al sistema cardiovascular, y cómo investigaciones recientes sugieren que una respuesta natural hiperactiva (citocinas) podría causar miocarditis. Aunque la FDA ha reconocido que la vigilancia pasiva no es suficiente para estudiar los acontecimientos adversos, su estudio postcomercialización exigido lleva ya más de seis meses de retraso.

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