Estamos viviendo una auténtica
revolución en salud, medicina y biología
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| Julián Gómez-Cambronero |
Estamos viviendo una auténtica
revolución en salud, medicina y biología que empezó a mediados del siglo pasado
y aún sigue con nuevos avances clínicos que nos permiten hallar nuevas vías
para combatir las enfermedades. Es necesario entender la importancia de cómo
funciona el organismo vivo, su anatomía y fisiología y cómo los procesos que
mantiene la vida son regulados de manera tan sutil, armónica y precisa, tanto a
nivel celular y molecular… y cuando fallan, por qué aparecen las enfermedades.
Y también es necesario mantener viva la esperanza en nuestros investigadores
biomédicos y su labor en el laboratorio.
¿Cuáles son los campos a donde
nos llevará la investigación médica en un futuro cercano? La fundación alemana
EKFS reunió en Lindau a 40 científicos (premios Nóbel, jóvenes investigadores y
editores de publicaciones científicas) para responder a esta pregunta. La EKFS
y otras organizaciones afines consideran como prometedores los siguientes
campos de investigación: el microbioma humano, la medicina regenerativa, el
origen biológico de los trastornos mentales, la edición genómica (o ‘tijeras
moleculares’), la inmunoterapia, y las nuevas medicinas en la lucha contra el
cáncer.
(a) El microbioma humano. Existen
miles de millones de microorganismos en nuestro cuerpo formando diversas
poblaciones mixtas y que interactúan con los tejidos del huésped (es decir,
nosotros mismos) a través de una multitud de moléculas y señales químicas en la
sangre. El papel de nuestra propia ”flora” intestinal, de la piel, de las
mucosas… tiene un efecto en las enfermedades inflamatorias, la obesidad o en
las enfermedades cardiovasculares. La definición de ‘bacterias beneficiosas’
frente a ‘microbios patógenos’ es parte de la ciencia del ‘microbioma humano’
que desde el punto de vista genético y bioquímico promete grandes beneficios
para la salud y la prevención de enfermedades. Hay aun una pregunta sin
respuesta ¿Cómo podemos ganar la guerra a la resistencia de ciertos microorganismos
a los antibióticos?
(b) La ingeniería de tejidos y
estructuras celulares, medicina regenerativa 3D y órganos minúsculos en
microchip. La regeneración y reconstrucción de órganos implica un enorme
potencial científico y clínico y la investigación académica e industrial están
invirtiendo masivamente en este área. Ciencia, Ingeniería y Biología se aúnan
en este tema, con el último objetivo de reemplazar, en el futuro, tejidos y
órganos enfermos.
En este sentido, las células
madre pluripotentes inducidas (iPSC) han recibido mucha atención. Pero tampoco
debemos olvidar los trasplantes (de momento de forma experimental), de órganos
de cerdo. Debido a complejidades del sistema inmunológico y la posibilidad de
infección por virus, las grandes empresas farmacéuticas abandonaron este campo
en la década del 2000. Pero esto puede revertirse ahora, gracias a la mejora de
los fármacos inmunosupresores y a los avances en las tecnologías de edición
genómica. Se piensa en editar los genes del cerdo para evitar el rechazo o
infección y hacer en el futuro posible trasplantes de riñón, córnea, pulmón,
hígado, corazón y páncreas.
(c) El origen biológico de los
trastornos mentales. A pesar de los avances en el diagnóstico y la terapia de
las enfermedades mentales (esquizofrenia, depresión, psicosis
maníaco-depresiva, fobias…), y neurodegenerativas (Alzheimer, Huntington,
Parkinson…); no se sabe a ciencia cierta el origen biológico (genético o
molecular) concreto; si se supiera, se podrían diseñar nuevos fármacos con el
fin de ayudar a las personas que las padecen. Las nuevas técnicas de imagen
funcional y los últimos avances en genómica están permitiendo que se dediquen
fondos públicos para el análisis de la estructura, integración funcional y
metabólica del cerebro, aparte del uso de células madre inducidas que van a
revolucionar el campo de la neurobiología.
El primer ejemplo de las nuevas
iniciativas es el ‘Proyecto Cerebro Humano’ europeo. Su líder, Henry Markram,
presentó hace 10 años su visión de simular matemáticamente 86 mil millones de
neuronas y 100 mil millones de sinapsis en una supercomputadora, indicando de
paso que tal modelo matemático podría incluso ser capaz de tener conciencia; y
que avanzaría el descubrimiento de fármacos la eliminación de ciertos tipos de experimentos
con animales. A pesar de que muchos neurocientíficos fueron escépticos, la
Unión Europea otorgó en Enero de 2013 mil millones de euros, repartidos en 10
años, para construir el “cerebro simulado”. Hay problemas actuales de liderazgo
del proyecto, pero las promesas de lo que se lograría por la neurociencia, la
medicina, la robótica y la tecnología de la computación, siguen adelante.
Casi en paralelo, EE.UU. dio a
conocer el programa BRAIN, dotado inicialmente con 250 millones de dólares
para los próximos 3 años. La mayor incidencia hoy en día y el gran costo para
la sanidad de los trastornos mentales, combinado con el entusiasmo por las
nuevas tecnologías, aunó a los responsables políticos y científicos para
iniciar una nueva ola de la investigación del cerebro.
(d) Las nuevas técnicas de
edición genómica o “tijeras moleculares”. Seguramente hemos oído nombrar alguna vez
‘terapia génica’ que ha intentado tratar enfermedades que son causadas por
mutaciones de un sólo par de bases, como por ejemplo, la fibrosis quística, la hemofilia y ciertos
tipos de anemias. Pero existe un nuevo avance: la tecnología CRISPR/Cas que
tiene el potencial de corregir esos errores genéticos. El gen
"corregido" permanece en su lugar habitual en su cromosoma, quien
contiene la forma en que la célula normalmente activa o inhibe su expresión.
Las descubridoras de esta técnica (en 2013), Emmanuelle Charpentier de la
Universidad de Umeå y Jennifer Doudna, de la Universidad de California en
Berkeley, recibieron el último Príncipe de Asturias. El sistema CRISPR tiene su
base molecular en cómo las bacterias se protegen de ataques virales. CRISPR
"edita" o "corrige" el genoma de cualquier célula.
Podríamos pensar en unas “tijeras moleculares” que pueden cortar cualquier
molécula de ADN de una manera muy controlada y precisa. Se puede modificar la
secuencia, tanto eliminando un gen (o genes) o insertando un nuevo segmento de
ADN.
Pero, ¡cuidado! esta técnica
también puede ser utilizada para modificar los genomas de embriones humanos...
lo que causó un gran furor el año pasado cuando investigadores en China la
aplicaron a un embrión humano no viable para modificar el gen responsable de un
trastorno sanguíneo potencialmente fatal. A este respecto, el director de los
Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE.UU. Francis Collins, consciente de
las graves repercusiones éticas, se pronunció de forma tajante: no se permitirá
ni financiará ningún uso de las tecnologías de edición genética en embriones
humanos.
(e) Utilizar nuestro propio sistema inmune para
vencer el cáncer. Hablemos ahora de la inmunoterapia, como tratamiento que
trata de restaurar o intensificar la capacidad del sistema inmunitario para
detectar y combatir el cáncer “desde dentro”, destruyendo las células
anormales. La inmunoterapia engloba varias ideas y diseños experimentales: Uno
sería el de la transferencia celular adoptiva, consistente en extraer del
paciente ciertos glóbulos blancos que
han invadido el tumor del paciente (“linfocitos T citotóxicos infiltrados en el
tumor”), seleccionar en el laboratorio las células con actividad antitumoral,
aumentar su población y activarla, para después volverlas a inyectar al
paciente y esperar a que destruyan las células tumorales.
Otra variante de la inmunoterapia
es el uso de sustancias naturales que están en la sangre o en los tejidos, como
citocinas (interferones e interleucinas) o células dendríticas contra las
células cancerosas. Finalmente, los anticuerpos monoclonales se pueden unir a
compuestos radioactivos (o quimioterapéuticos) que llevarían la radiación
directamente a las células cancerosas.
Otra vertiente sería la de
vacunas para el tratamiento del cáncer. En realidad no son “vacunas" en el
sentido ordinario en medicina preventiva, que se administran antes de que una
enfermedad infecciosa aparezca; sino que éstas ‘vacunas’ están diseñadas con el
fin de tratar cánceres ya existentes mediante el fortalecimiento de las
defensas naturales del organismo tratando de detener su crecimiento, reducirlo
e incluso evitar una recaída. Muchos de los temas citados están aun en fase
experimental o de ensayos clínicos, pero se prevé que su aplicación se lleve a
cabo pronto, posiblemente en combinaciones.
(f) Nuevas medicinas en la lucha
contra el cáncer. Con nuevos estudios epidemiológicos, se está llevando a la
conclusión de que tanto médicos como pacientes necesitan nuevas directrices
para la frecuencia de mamografías y a partir de que edad son indicadas en el
cáncer de mama, por una parte, y como de aplicable es el PSA (que es
sabido produce falsos positivos) como
único criterio para el cáncer de próstata.
Aparte de esto, se hizo en 2015
gran énfasis en ‘la medicina individualizada’ y el impulso de la inmunoterapia
de la que hemos hablado antes . Es de resaltar que el vicepresidente de
EE.UU. Joe Biden, ha lanzado la iniciativa "moonshot" contra el
cáncer, con una dotación inicial de 264 millones de dólares en fondos. Biden
dijo que el tema era muy personal para él, pues su hijo mayor Beau, murió en
Mayo de 2015 de cáncer cerebral a los 46 años. Y en el discurso del Estado de
la Unión en Enero de este año, el Presidente Obama dijo que quería que EE.UU. fuese
"el país que cure el cáncer de una vez por todas". Su gobierno hará
todo lo que sea posible: a través de la financiación, incentivos específicos,
el aumento de la coordinación del sector privado y el intercambio de datos
médicos, para apoyar la investigación y permitir el progreso en lo que llamó
“un compromiso nacional”.
Pensamientos finales. Los grandes
avances que nos llegan vienen de la mano de las innovaciones en biología
celular y molecular ya empiezan a dar respuesta a viejos problemas médicos que
antes parecían no tener solución. Mucho se ha avanzado en genética por ejemplo,
pero el hecho de que conozcamos la secuencia del genoma humano no quiere decir
que ya lo sepamos todo, si bien ha facilitado el entendimiento de las
propiedades fisiológicas de los organismos. El futuro está aquí y se basa en la
colaboración. Es un esfuerzo multidisciplinar con los profesionales de la
salud, sociedades científicas, universidades, centros de investigación y
hospitales, autoridades sanitarias y políticas, y organizaciones ciudadanas.
Todo esto desembocará en una extraordinaria revolución de las posibilidades científicas
y clínicas para mejorar nuestra salud.
El Dr. Julián Gómez-Cambronero, natural de
Manzanares, es Visiting Professor en Brigham and Women's Hospital de Harvard
Medical School (Boston) y Brage Golding Distinguished Professor of Research
(Biochemistry and Molecular Biology) en Wright State University School of
Medicine (Ohio).
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