Software español para el diseño de ARN sintético que impulse nuevas vacunas

“Las moléculas de ARN (ácido ribonucleico) son indispensables para la vida. Están implicadas en prácticamente todos los procesos celulares de cualquier organismo vivo”, explica el investigador Amadís Pagès en conversación con D+I.

“Uno de los más conocidos, sobre todo ahora, es su capacidad de transformar la información genética del ADN en una proteína”, añade el consejero delegado y uno de los fundadores de la biotecnológica Moirai Biodesing.

Esta startup, con sede en el Parque Científico de Barcelona (PCB), lleva trabajando con ellas desde 2016, el año de constitución de la empresa. En aquel momento, cinco investigadores interesados en diseñar y crear nuevas moléculas de ARN sintético (sintetizado en un laboratorio) se unieron para desarrollar sus ideas en este campo.

Entre todos los fundadores acumulan décadas de investigación en bioinformática, biología sintética y biología computacional, concretamente en el desarrollo de algoritmos para trabajar con ARN desde una perspectiva experimental. 

“El ARN se pliega con unas estructuras que provocan que tenga diferentes funcionalidades. Nosotros somos especialistas en diseñar moléculas para que puedan hacer algo concreto, por eso nos consideramos ‘arquitectos del ARN’”, detalla Pagès.

Diseño de ARN sintético a demanda

Tras recibir una primera ronda de financiación de 600.000 euros, en 2019 se trasladaron de Lleida al PCB. La startup, que junto a Pagés ahora lideran Iván Dotu, director de tecnología, y Daniel Poglaye, director de desarrollo de producto, acaba de lanzar un software, MoiRNAiFold, con tres finalidades: el diseño de moléculas complejas de ARN a demanda, la mejora de los métodos de diagnóstico y el reposicionamiento terapéutico.

Para el primer caso, el directivo pone un ejemplo: “Si un grupo de investigación está interesado en desarrollar una terapia para un tipo de cáncer en la que solo se activen aquellas células que expresan un gen determinado asociado a esa enfermedad, nosotros tenemos esa capacidad”. 

En la cuestión de la mejora de los diagnósticos, para explicarlo recurre a una prueba con la que, desafortunadamente, nos hemos familiarizado durante el último año: la PCR.

“Estas pruebas se basan en primers, iniciadores que se pegan al ARN del virus, lo amplifican y después se cuentan. Nosotros mejoramos estos primers para que sean capaces de detectar menos cantidad de virus y, así, conseguir una mayor amplificación”.

Por último, la solución de Moirai Biodesing tiene la capacidad de reposicionar fármacos ya comercializados, “siempre que ataquen el ARN”, para tratar enfermedades para las que, inicialmente, no fueron desarrollados.

Terapias a medida y desarrollo de nuevas vacunas

La aplicación terapéutica del ARN sintético es muy innovadora y tiene un gran potencial médico y farmacológico. Abre la puerta a una nueva generación de terapias a medida para ciertas patologías –neurológicas, congénitas, oncológicas, neurodegenerativas, etc.–, así como para el desarrollo de nuevos antibióticos y vacunas.

“Uno de los logros de los enfoques terapéuticos del ARN sintético es la capacidad de adaptarse rápidamente a nuevos patógenos o enfermedades. Por ejemplo, en el contexto de la pandemia actual, Moderna y Pfizer han desarrollado vacunas de ARN mensajero (ARNm) sintético para inducir inmunidad", explica Pagès.

Si bien las vacunas basadas en ARNm (ARN mensajero) son hoy la aplicación más conocida, existen muchas otras moléculas de ARN sintético con fines terapéuticos. Una línea de investigación que “ha provocado una revolución en la industria biotecnológica”.

“Nuestra herramienta es capaz de generar, de una manera fácil de usar, intuitiva y versátil, moléculas de ARN que funcionan igual o mejor que las obtenidas de una selección de una batería de cientos de diseños”, apunta Pagès.

“Nuestro enfoque se puede aplicar en cualquier momento con la expectativa de que la cantidad de moléculas de ARN a probar se reduzca drásticamente, sin poner en peligro la funcionalidad y, por tanto, reduciendo el tiempo y el coste de producción en cualquier escenario".

La herramienta está disponible de forma gratuita. Ya han surgido dos acuerdos de colaboración con sendas universidades, una española y otra en Europa, de los que aún no pueden dar más detalles. 

Además, la startup está en fase de validación de un dispositivo de diagnóstico, basado en su tecnología propia de biosensores de ARN. Inicialmente se ha desarrollado para la detección de la sepsis, un fallo multiorgánico que puede provocar la muerte y que suele surgir como complicación de otras enfermedades.