El arsenal de antibióticos de la actualidad está naturalmente ligado a la multidrogorresistencia de varias bacterias. Algunas cepas de M. tuberculosis, por ejemplo, son resistentes a casi todos los fármacos de primera línea disponibles en el mercado. La rápida mutabilidad de los virus (como el de la influenza), puede dejar en el olvido a muchos antivirales. A estas consecuencias de la selección natural, hay que añadirles la extendida mala práctica de administrar antibióticos ante cualquier cuadro de infección respiratoria.
Creo que todos hemos tenido a ese médico (apoyado por nuestras madres) entusiasta de la resistencia antibiótica
Enfermedades mucho más complejas, como alguna parasitemia (p. ej. el mal de Chagas) o el cáncer, requieren ser tratadas con cócteles de drogas de manera periódica. Son bastante conocidos los innumerables efectos secundarios de la quimioterapia y el gran riesgo de infecciones, al cual se exponen las personas inmunosuprimidas por esta. Asimismo, las enfermedades como la fibrosis quística, talasemia, distrofia muscular, etc., no poseen “tratamientos” en un sentido estricto, sino medidas de alivio.
No nos olvidemos que a todos los riesgos de hacerse una quimio hay que añadirle otro dolor de cabeza (gracias OncoSalud)
En las últimas décadas, los esfuerzos en la investigación biomédica han apuntado a manipular un factor importante en el desarrollo de las enfermedades: el “programa” genético del paciente. Las terapias desarrolladas a partir de este enfoque son denominadas terapias génicas y tienen como objetivo usar ácidos nucleicos (los componentes del ADN) para reparar el contenido genético de alguna célula/tejido/órgano/organismo en particular, una suerte de edición genética.
Esta aplicación, que se desprende de la ingeniería genética- un área de investigación muy temida en el Perú por la posibilidad de introducir plantas genéticamente modificadas en campos de cultivo- trabaja generalmente con módulos biológicos. Estos últimos se definen como sistemas independientes, y abstractamente simplificados, con un solo input y un solo output que controlan tres tipos de biomoléculas: ADN, ARN y proteínas; que son las protagonistas del dogma central de la biología molecular. Los procesos moleculares aprovechados por esta disciplina serían la transcripción y la traducción. Un ejemplo simple de lo mencionado es el siguiente: existe una enfermedad, cuya ocurrencia depende de UN SOLO gen (región de ADN de la cual se sintetiza una proteína). Ante esto, insertamos un gen foráneo (transgen), cuya proteína expresada bloquea la transcripción del gen que causa la enfermedad. Lo descrito anteriormente sería el enfoque en un módulo biológico que controle el RNA, ya que se estaría limitando su producción, y su posterior traducción a proteínas. El trasfondo de esto es crear circuitos genéticos que permitan inhibir o aumentar la producción de alguna molécula en particular.
Cada letra contenida en el ADN (A,T,C o G) se transcribe como otra letra (U,A,G o C) en el ARN, y cada tres letras de ARN se traduce en un aminoácido (unidad básica de la proteína)
Las terapias génicas no tienen un uso extendido a nivel clínico y muchas de ellas aún se encuentran en fase de estudios utilizando como modelos organismos no humanos. Es un verdadero desafío utilizar células de mamíferos ya que los sistemas no son totalmente independientes y no necesariamente funciona la división de módulos biológicos. Asimismo, muchos tratamientos necesitan que el gen incremente su expresión con respecto al tiempo, o expresarse solo en un contexto celular particular (como al estar rodeado de células cancerosas). En suma, controlar la terapia una vez que el transgén haya ingresado al paciente. Para ello, sería necesario la creación de una vía adicional o rediseñar alguna ya existente en la célula para regular la expresión.
La biología sintética abarca esto último, de crear sistemas que no existen en la naturaleza a partir de la construcción o rediseño de partes o dispositivos biológicos. Pueden ver que la idea está bastante emparentada con la de la ingeniería genética, sin embargo, la diferencia reside en que esta última utiliza vías de expresión ya existentes. Un ejemplo claro sobre el uso de la biología sintética para regular una terapia génica es el de la terapia con células T-CAR usada para combatir el cáncer (usualmente la leucemia). Las células T-CAR son células transgénicas, cuya proteína CAR ha sido expresada para detectar una célula tumoral en específico, lo cual facilita la tarea de las células T (glóbulos blancos) de encontrar y destruir, ya que se modificaron fuera del huésped para detectar el cáncer en cuestión. Sin embargo, una excesiva actividad de las células T puede provocar problemas de citotoxicidad neurológica,que implica la degradación progresiva de tejido neuronal (parecido al Alzheimer o Parkinson, en el organismo o liberar niveles altos de citoquinas con actividad inflamatoria.
Hay que aprovechar la buena actitud de las células de nuestro sistema inmune
Para regular la actividad de estas células inmunes, se modificó directamente la estructura de las proteínas, añadiéndoles dos dominios (subdivisiones de la proteína) adicionales, que no se encuentran naturalmente en las células T. Esta CAR “artificial” tiene la capacidad de ser solo funcional en presencia de rapamicina-análoga (una droga), y por ende, la actividad de las células T (para destruir los tumores), se realizaría solo cuando a la persona se le administre esta droga, lo que impediría que se generen cuadros de citotoxicidad por la actividad celular prolongada.
Células T-CAR (geneticamente modificadas) atacando a una célula tumoral
El enfoque tomado para las terapias génicas es altamente complejo, y como habrán podido darse cuenta requiere el control de una o más vías de regulación. Sin embargo, la especificidad que otorga para combatir la enfermedad haría posible individualizar los tratamientos, ya que se trabaja con los genes y células del propio paciente. Es altamente debatible los límites que los gobiernos pondrán sobre estos campos de investigación (por la posible creación de fetos transgénicos o promover alguna maquiavélica idea eugenésica); sin embargo, no deja de tener una especial atención la inspiración que nos otorgan los mecanismos moleculares para poder resolver los peores problemas del mundo (enfermedades, calentamiento global, control ambiental, etc).
Edición: Sofía Flores Davila
Dos padres procreando una criaturita de Dios (Wakanda, 2030)
