Tema 3.
Introducción
Primera terapia génica comercial en Estados Unidos
Ya en 1990 comenzábamos a soñar con reescribir el genoma humano sin conocer todos los efectos que esto supondría y rogando a la ciencia que este avance fuera real. El año 2017 fue testigo de una revolución en terapia génica, utilizada para eliminar una enfermedad hereditaria en embriones humanos: la miocardiopatía hipertrófica, una dolencia del corazón que provoca muerte súbita en deportistas y personas jóvenes. Una de las causas de esta dolencia es la copia errónea del gen MYBPC3 (El País, 2017).
Los científicos usaron CRISPR, la herramienta de edición de ingeniería genética, para corregir la mutación en los espermatozoides de un hombre portador de la enfermedad y, editando el gen por uno no infectado, obtuvieron 72% de éxito. En pocas palabras: eliminaron una enfermedad hereditaria. Para conocer cómo funciona el método en su totalidad revisa el gráfico 1.
Gráfico 1. La técnica CRISPR que repara el ADN dañino.
Fuente: El País. (2017). Nature, MIT y The CRISPR system, de Karginov-Hannon.
Recuperado de https://elpais.com/elpais/2017/08/01/media/1501613252_160386.html
Hoy podemos afirmar que ya existe en el mercado la primera terapia génica. También durante el 2017 la medicina regenerativa, que incluye la terapia celular, ayudó a pacientes en la lucha contra el cáncer.
Los científicos extrajeron los linfocitos de los pacientes, los llevaron a un laboratorio y los modificaron genéticamente con el virus del SIDA, utilizando nuevamente CRISPR. Finalmente, tomaron los linfocitos mejorados y los volvieron a insertar en los pacientes, logrando que los linfocitos fueran capaces de atacar a las células de cáncer tumorales. El ensayo se llevó a cabo por la farmacéutica Norvartis en 12 países y la tasa de éxito fue de un 83%, ya que la enfermedad remitía. Al año, dos tercios de los pacientes seguían sin cáncer (El País, 2017). El objetivo actual es reducir el costo de la inyección única que tienen que recibir los pacientes, pues el costo vigente varía de los 250,000 a los 500,000 euros, cantidad que el paciente debe pagar solo si responde antes de un mes.
La década pasada fue testigo de grandes avances en la medicina regenerativa y culminó en exitosas pruebas durante los últimos años y aprobaciones por parte de la Food and Drugs Administration (FDA). Sin embargo, las investigaciones anteriores pusieron en la mira los límites éticos, los cauces legales y el tema de la autonomía biológica. Los científicos perfilan diversos riesgos con los avances que tendrá la medicina, entre ellos: la posible creación de superhumanos en el mundo del deporte, el alto costo de las terapias, la efectividad en la manipulación de seres vivos y la creación de industrias de la fertilidad a través de la predicción de rasgos genéticos.
Preguntas detonadoras o de reflexión:
- ¿Cuáles son los riesgos y las bondades de la aplicación de la medicina regenerativa y la terapia génica?
- ¿Cuáles son los elementos a considerar por los pioneros de la innovación de la medicina del futuro?
- ¿Cuál es la promesa de la medicina del futuro en una sociedad desigual?
Estado del arte
¿Qué es la medicina regenerativa?
La medicina regenerativa es un campo emergente e interdisciplinario que tiene como objetivo la reposición o regeneración de células de tejidos u órganos dañados estructural y funcionalmente. La medicina regenerativa está vinculada con diversos campos de la ciencia como la ingeniería genética, la ingeniería de tejidos, la terapia celular avanzada y, la terapia génica.
Explicación
3.1 Ingeniería genética: Gattaca una realidad
"El cine se ha ocupado en multitud de ocasiones de lanzar los interrogantes que abren los avances científicos y su repercusión en la vida del ser humano" (De Padra, 2007). En 1997 la película Gattaca presentaba una realidad palpable desde los años 90: la ingeniería genética. Esta película pasó a la historia por poner de manifiesto algunas de las cuestiones más controversiales del momento: la privacidad de datos y el determinismo genético, la discriminación genética, la eugenesia y la manipulación para la creación de superhumanos.
Hoy la tecnología hace posible que la ciencia ficción sea una realidad y los problemas que planteó Gattaca sean el centro de un debate internacional que apenas empieza a consolidarse. Hoy ya existen compañías como Genomic Prediction que buscan ser pioneras en ofrecer pruebas poligénicas a las clínicas de fertilidad, lo que significa que en un futuro no muy lejano, las personas podrán seleccionar los genes de sus bebés.
Ahora mismo, las clínicas de Fertilización in Vitro (FIV) están realizando pruebas para cultivar óvulos humanos en laboratorios a partir de células cutáneas y usarlos para crear docenas de embriones. Algunos todavía cuestionan qué tan factible es esto a mayor escala, otros desean saber qué pasará con los embriones que no deseen las personas. Se sabe que algunos son donados para pruebas científicas y otros más desechados.
Antes de continuar con el estudio de este subtema, te invito a ver y analizar los siguientes videos que explican selección natural y la herramienta de edición genética CRISPR, ¿dónde consideras que se encuentra la medicina del futuro?:
Fuente: Abemus Barcelona. (2017). Ingeniería genética: adiós a la selección natural. Recuperado de
https://www.youtube.com/watch?v=DIPiGDUg_Bk
Fuente: Kurzgesagt – In a Nutshell. (2016, ag). Genetic Engineering Will Change Everythin Forever – CRISPR. Recuperado de https://youtu.be/jAhjPd4uNFY?list=PLFs4vir_WsTwIKUf1gbXr2EOTbApDC4um
Videos. Ingeniería genética –CRISPR.
Como mencionan en el video, la ingeniería genética es la manipulación directa de los genes de un organismo utilizando biotecnología. La biotecnología es la aplicación de principios de la ciencia, tecnología e ingeniería para tratamientos de materiales orgánicos e inorgánicos por sistemas biológicos para producir bienes y servicios, de acuerdo con el Bio Business Reaserach Institute (2018). No obstante, ingeniería genética y biotecnología no son lo mismo, ya que los organismos pueden estar o no modificados genéticamente.
Por ejemplo: las ciencias básicas de la biotecnología son la biología y la microbiología, aunque también son esenciales la ingeniería, la física, la química y la medicina. En consecuencia, la biotecnología impacta en la agricultura, la industria farmacéutica, la medicina, la ciencia de alimentos y el medio ambiente a través del tratamiento de residuos sólidos, líquidos y gaseosos. Actualmente, la ingeniería genética se aplica a seres vivos (bacterias, levaduras, hongos, animales y plantas) y tiene aplicaciones en la medicina, la industria farmacéutica y la industria agroalimentaria.
En México, la industria de la biotecnología se enfoca en el desarrollo, manufactura y comercialización de productos basados en investigación biotecnológica avanzada. Su fórmula se resume en:
Alto nivel de investigación + (I+D+I) + Gran Capital + Tiempo + Riesgo Comercial = Propiedad intelectual
En México hay más de 406 empresas, y continúan en aumento, que desarrollan o utilizan biotecnología moderna, fraccionadas de la siguiente forma, de acuerdo a ProMéxico (2016):
Gráfico 1. Sector de biotecnología en México.
Fuente: Grafico realizado por el experto diseñador con datos de ProMéxico.
Como puedes percatarte, la gráfica anterior muestra que el 33% del sector de la biotecnología realiza I+D+I en salud, la premisa de este mercado es:
Por cada dólar invertido en fabricar un medicamento se obtienen mil de ganancia.
Ahora hablemos sobre la aplicación de ingeniería genética en alimentos: El sector agrícola representa sólo el 10% del uso que se le da a la tecnología del ADN. Los ejemplos actuales más sonados son las plantas que producen una toxina para insectos (maíz Bt), arroz enriquecido con vitamina (arroz dorado), levaduras viníferas, entre otros.
Actualmente se buscan cultivos que en un futuro sean capaces de actuar como biorreactores y producir fármacos; obtener alcohol a partir de los restos y hojas del maíz, cañas y otros residuos fibrosos que permanecen en el campo después de la cosecha. Es decir, una de las preocupaciones actuales es aprovechar lo que queda en el campo como residuo.
Desde 1996, se están comercializando plantas genéticamente modificadas en el mundo, especialmente en Estados Unidos, Argentina, Brasil y Canadá. A pesar de que su uso se ha extendido, en algunos países todavía hay renuencia en su uso. En Chile, por ejemplo, no está permitido el uso de plantas transgénicas para alimentación humana o animal (UB Udec, 2018).
El negocio de la ingeniería genética está en manos de grandes multinacionales agroquímicas que se fusionaron entre el 2016 y 2017 y que dominan el 60% del mercado:
Una de las bondades del uso de la ingeniería genética en plantas y animales, es el aumento y mejora de la producción de alimentos; situación que podría erradicar el hambre del mundo. Sin embargo, no es secreto que en muchas ocasiones no son compatibles los objetivos sociales y los intereses económicos de las empresas en biotecnología.
Según datos de Wall Street Research (2018), el mercado de agroquímicos mueve unos 104,000 millones de dólares a nivel global, por lo que habría que preguntarse qué se puede hacer para alcanzar los objetivos sociales y beneficiar a la humanidad entera. Lo anterior puede sonar utópico e idealista, sin embargo, hay que recordar que las cosas ya han cambiado a través de la historia. Por ejemplo, la revolución industrial introdujo nuevas formas de producción y de hacer negocios, pero dejó una brecha en muchos ámbitos sociales y económicos. Tomando en cuenta que los procesos de producción y negociación siguen siendo similares, después de 178 años vale la pena aprender de los errores y desaprender algunas cosas. Es momento de innovatio, término latino que significa crear algo nuevo.
Respecto a las compañías farmacéuticas, aquellas con mayor volumen de ventas a nivel mundial en el 2016 fueron:
Statista (2018). Ranking de las compañías farmacéuticas con mayor volumen de ventas a nivel mundial en 2016.
Recuperado de https://es.statista.com/estadisticas/603933/
Gráfico 2. Ranking de las compañías farmacéuticas con mayor volumen de ventas.
Echa un vistazo a la gráfica anterior, hila los datos que te brindamos al inicio del tema sobre Norvartis y reflexiona: ¿es probable que su posición haya cambiado del 2016 al 2018?
Ahora que conoces los productos e investigación en los que se está invirtiendo y las fusiones que se están realizando en los mercados agroquímicos, estás preparado como agente innovador de negocios para proponer una fusión o inversión. Enlista tres posibles I+D+I o fusiones que propondrías a una compañía farmacéutica que te ha contratado para el puesto de Director en Innovación Empresarial.
3.2 Terapia celular y terapia génica: un mundo sin enfermedades
A lo largo de la vida del ser humano siempre ha existido curiosidad por llegar a poseer la mítica piedra filosofal y lograr en un abrir y cerrar de ojos, la vida eterna. Con el paso de los años, los diferentes avances en tecnología han llamado la atención de los científicos e investigadores que buscan mejorar la calidad y la duración de la vida.
¿Será la genética capaz de brindarnos un mundo lleno de personas sin enfermedades? Si es así, ¿esta tecnología nos permitirá alargar nuestra vida más allá de los límites conocidos actualmente? ¿Cuál es el precio que tendremos que pagar por tan valiosa piedra filosofal? Las respuestas a estas preguntas son íntegramente retóricas. Lo que sí tenemos claro es que ya existe la posibilidad de erradicar enfermedades y la posibilidad de tener un movimiento eugenésico o un nacimiento perfecto.
La terapia celular se basa en la introducción de células madre de distinto origen en tejidos. La terapia celular normalmente se aplica o se concibe para tratar enfermedades hereditarias, a veces en combinación con la terapia génica.
La terapia génica es una promesa desde el siglo XX, cuando se hizo el redescubrimiento de las leyes de Mendel y se confirmó la transmisión hereditaria de los caracteres de cada especie. Al principio, se creyó que manipulando la transmisión de caracteres se podrían evitar herencias indeseadas. Lo anterior era ingenuo, pero iniciaba el camino de los descubrimientos de la manipulación y transformación de genes. Los científicos se enfocaban en hacer cruzamientos selectivos, lo que supuestamente tendría como resultado "razas mejoradas", pero evidentemente no funcionó.
Te invito a revisar el siguiente gráfico para conocer las primeras evidencias de la terapia génica, con información de la revista Historia y Vida (2018):
Primera evidencia
Era posible introducir ADN con genes externos en células eucariotas. Tras este experimento quedó claro que la estructura y fución del ADN y la comprobación de que el genoma de células podía ser transformado.
Segunda evidencia
Los virus pueden usarse en beneficio de los seres humanos. Lo anterior se basa en la capacidad de los organismos de transferir ADN de unas bacterias a otras. Se probó introducir virus en individuos enfermos para revertir sus dolencias, pero los resultados fueron fatales.
Tercera evidencia
Los biológos moleculares descubrieron que ciertas proteínas servían para cortar y pegar trozos de ADN, creando lo que se conoce como ADN recombinante.
Entonces, ¿qué es la terapia génica? Es una herramienta prometedora para curar enfermedades a través de la modificación de genes o de substituir genes defectuosos con genes saludables para tratar, curar o prevenir una enfermedad o afección médica, de acuerdo con La Agencia de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, 2017).
Riesgos y bondades que deben tomarse en cuenta
Durante los años 2016 y 2017 se llevaron a cabo pruebas exitosas con humanos que abrió una vía para futuros avances en medicina regenerativa y dejó claro mucho de los obstáculos que habrá que superar: leyes inexistentes para regular la terapia celular y génica en humanos; gobiernos y personas insensibilizadas ante el tema de la modificación genética; la posibilidad de acrecentar la desigualdad; usos no terapéuticos que pueden derivar en técnicas de manipulación de humanos con fines políticos, sociales o económicos. ¿Los más vulnerables podrían ser mujeres, deportistas y niños? Las actuales propuestas de innovación requieren líderes dispuestos a crear sistemas de igualdad sin atentar con las personas. ¡El presente lo necesita y el futuro lo requiere!
Premisa de la terapia génica:
"Curar enfermedades para ayudar".
Muchos son los retos que enfrenta la terapia génica, uno de los principales es el tiempo que tardan en desarrollarse los tratamientos. Tenemos el caso de GlaxoSmithKline, empresa británica de productos farmacéuticos, que tardó en desarrollar 14 años la primera terapia génica de células madre ex–vivo, aprobada por la Comisión Europea para tratar inmunodeficiencia combinada severa por déficit de adesosina desaminasa (ADA-SCID), llamada Strimvelis. De cualquier modo, los debates insisten en que es muy pronto para saber cuáles son las consecuencias. Se sabe que los casos son particulares y depende de la enfermedad, lo que genera variables infinitas sobre los procesos sistémicos para aplicar las diferentes terapias alrededor del mundo. Aunado a lo anterior, tenemos el precio estratosférico de las terapias, Glaxo anunció que cobraría 665,000 dólares, unos 632,400 euros o unos 14 millones 5454 mil 200 pesos mexicanos, eso sí, con una garantía: si el paciente no se cura, le devuelven el dinero. ¿Esto marcará el inicio de una medicina de privilegios o una medicina individualizada pero humanizada?
Te invito a leer el siguiente ejemplo:
Con información del MIT Techonology Review (2017), la hemofilia, enfermedad que afecta a uno de cada 5,000 mil hombres, requiere de un costo por tratamiento que va desde los 200,000 hasta el millón de dólares. Actualmente los pacientes utilizan proteínas de sustitución para lograr que la sangre coagule, farmacéuticas como Bayer facturan aproximadamente 10,000 millones de dólares al año con la venta del tratamiento. Por ello, es necesario estar al tanto de las últimas novedades en terapia génica; Spark Therapeutics en Filadelfia (EEUU) demuestran que una única dosis puede detener el sangrado para siempre. Lo anterior plantea la pregunta, ¿cuál será el papel de las farmacéuticas en el futuro (2020)? Bayer fue una de las empresas farmacéuticas que se fusiono con Monsanto, debido a que está consciente de los cambios del presente que afectarán el futuro. ¡Es hora de proponer!
Si quieres conocer más sobre este tema, revisa los siguientes artículos de divulgación de Technoxplora y de Forbes (2018):
Por ahora, se sabe que la US Food and Drug Administration (FDA) en Estados Unidos, la European Medicines Agency (EMA) en Europa, La Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS) en España y La Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (COFEPRIS) en México muestra preocupación por el lanzamiento de productos, y buscan garantizar la seguridad y efectividad de la terapia, considerando que los riesgos son admisibles a la luz de los beneficios, ¿será suficiente?
En definitiva, podemos enumerar los riesgos que manifiesta la evolución de una tecnología, dejar de lado las bondades de ésta puede ser muy sencillo. Lo más importante de la medicina regenerativa (como la definimos al inicio del tema) es que hasta el momento los científicos están salvando vidas y erradicando enfermedades que reducen la calidad de vida de las personas, o bien, que son devastadoras para los pacientes y sus familias. Por esta razón, podríamos llamar a la terapia génica y celular el dios científico del siglo XXI, pues prometen transformar la medicina y generar opciones para los pacientes que viven con enfermedades difíciles, hereditarias que antes eran incurables, nuestro trabajo es construir una vía eficaz y prometedora que no desvirtué las bondades de esta tecnología, al contrario, las glorifique.
3.3 Ingeniería de tejidos: órganos reemplazables
La ingeniería de tejidos es el desarrollo de órganos bioartificiales cultivados en el laboratorio para reemplazar aquellos que no funcionan o no existen. Algunos de los ejemplos sobre ingeniería de tejidos son la piel; los cartílagos artificiales; vejigas suplementarias; pequeñas arterias; y una tráquea completa.
La ingeniería de tejidos se incluye dentro de la medicina regenerativa e incorpora la auto curación, es decir, cuando el propio sistema recrea células y reconstruye tejidos y órganos; no obstante, los procedimientos son todavía experimentales y costos.
Mucho se habla también sobre la ingeniería de tejidos de órganos complejos como el corazón, pulmón e hígado y, aunque estos ya se han creado en laboratorios, no se han implantado en ningún paciente (National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, 2018).
Los usos actuales de los órganos bioartificiales son de gran utilidad en la investigación, especialmente para el desarrollo de fármacos, ya que las pruebas se pueden realizar directamente en ellos, lo que brinda herramientas para la medicina personalizada, ya que se ahorra dinero y se reduce la investigación en animales.
Este campo continúa evolucionando rápidamente, por lo que las llamadas aplicaciones no terapéuticas incluyen el uso de tejidos como biosensores para detectar agentes amenazantes biológicos o químicos y chips de tejidos que se pueden utilizar para probar la toxicidad de un medicamento experimental. Por otro lado, la tecnología nos presenta que el desarrollo de órganos bioartificiales no es el único avance, existe también la impresión 3D que tiene el mismo objetivo que el desarrollo de órganos bioartificiales. El órgano que más llama la atención es el corazón, pues se estima que hay cerca de 26 millones de personas alrededor del mundo con algún tipo de insuficiencia cardiaca.
Ciertamente la bioimpresión 3D de órganos está en pañales, pero la tecnología, la investigación y las soluciones están ya en el campo de la investigación. Los principales retos son: contar con materiales compatibles con el cuerpo humano que no generen rechazo u otras enfermedades y que se puedan utilizar en las impresoras; éstas ahorran tiempo y dinero. Lo anterior reduciría en gran medida el tráfico de órganos y la larga espera de los trasplantes.
Reconoce la siguiente lista de las enfermedades de los tejidos:
- Artritis reumatoidea (AR)
- Lupus Eritematoso Sistémico (LES)
- Síndrome de Sjögren (SS)
- Esclerosis Sistémica Progresiva (ESP)
- Polimiositis (PM)
- Dermatomiositis (DM)
Examina la siguiente lista sobre los órganos más solicitados para trasplante, de acuerdo al Global Observatory on Donation and Transplantion (2016):
- Riñón, (81.8%)
- Hígado, (11.4%)
- Corazón, (3.2%)
- Pulmón, (1.1%)
- Otro como páncreas, intestinos, huesos, córneas y válvulas cardiacas, (2.5%)
Si quieres obtener más información sobre los órganos más solicitados, accede al Global Observatory on Donation and Transplantion y descarga las gráficas por región o por ciudad. En suma, las estadísticas pueden servir para saber en qué se deben enfocar los esfuerzos de I+D+I, o bien, la formula a seguir precisada en el subtema 3.1.
Recursos
Los siguientes recursos son materiales de apoyo adicionales al contenido del curso; al entrar a cada sitio deberás considerar los términos y condiciones que rigen al mismo.
Lecturas
Lecturas obligatorias:
- OMS. (2017). Salud en las Américas. Resumen: panorama regional y perfiles del país. Recuperado de https://www.paho.org/salud-en-las-americas-2017/wp-content/uploads/2017/09/Print-Version-Spanish.pdf
Panorama regional
Perfiles del país: México, Estados Unidos de América.
Lecturas recomendadas:
- Galloway, Scott. (2017). The Four: The Hidden DNA of Amazon, Apple, Facebook, and Google. New York: Penguin Publishing Group.
Capítulo. Los cuatro.
Capítulo. Amazon.
Cierre
En conclusión, el futuro de la salud ya está aquí. Hasta el día de hoy, la terapia génica tiene diversas limitaciones técnicas que requieren inversión e investigación. Inversionistas, empresarios y educadores deben enfocarse en la resolución de estas carencias.
Debido a las experiencias previas que han tenido durante la experimentación, se augura que los problemas de este ámbito radicarán en la ética y la salud del futuro, instando a que estos formen comités que desarrollen procesos de control. Asimismo, es necesario que los intereses económicos de las empresas privadas con inversiones en este campo, no interfieran negativamente en lo que debe ser una buena y segura práctica de experimentación clínica.
Checkpoint
Asegúrate de comprender:
- Los riesgos y las bondades a tomar en cuenta en la aplicación de la medicina regenerativa y la terapia génica.
- Los elementos que rigen el panorama mundial sobre la ingeniería genética y de tejidos.
- El efecto social que promete la medicina regenerativa ante los intereses económicos.
Referencias
- El País. (2017). El año en que la terapia génica llegó al mercado. Recuperado de https://elpais.com/elpais/2017/12/21/ciencia/1513859506_288811.html
- El País. (2017). Científicos de varios países corrigen una enfermedad hereditaria en embriones humanos. Recuperado de https://elpais.com/elpais/2017/08/02/ciencia/1501686268_317282.html
- Historia y Vida. (2018). La utopía de un mundo sin enfermedades. Recuperado de http://www.lavanguardia.com/historiayvida/que-es-la-terapia-genica_12176_102.html
- FDA. (2017). ¿Qué es la terapia génica? ¿Cómo funciona? Recuperado de https://www.fda.gov/forconsumers/consumerupdates/consumerupdatesenespanol/ucm590214.htm
- MIT Technology Review. (2017). Luces y sombras de la terapia génica en uno de sus sueños más prometedores. Recuperado de https://www.technologyreview.es/s/6608/luces-y-sombras-de-la-terapia-genica-en-uno-de-sus-anos-mas-prometedores
- OEI. (2008). La biotecnología en Iberoamérica. Recuperado de www.oei.es/historico/salactsi/ibero_bio_final.pdf
- Bio Business Researh Institute. (2018). Aplicaciones de la biotecnología. Obtenido de http://www.biobusinessresearch.net/biotecnologia
- ProMéxico. (2016). Perfil del sector, mapa de clúster, información estatal y casos de éxito. Recuperado de https://www.gob.mx/promexico/acciones-y-programas/biotecnologia
- El País. (2016). El nuevo orden en el sector agroquímico. Recuperado de https://elpais.com/economia/2016/09/16/actualidad/1474016648_367635.html
- GODT. (2016). Summary by country. Recuperado de http://www.transplant-observatory.org/data-charts-and-tables/
- National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering. (2018). Ingeniería de tejidos y medicina regenerativa. Recuperado de https://www.nibib.nih.gov/espanol/temas-cientificos/ingenier%C3%ADa-de-tejidos-y-medicina-regenerativa-0