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Era post-antibiótica

publicado a la‎(s)‎ 20 ene. 2017 11:25 por Lopeztricas Jose-Manuel

ERA POST-ANTIBIÓTICA

El viernes, 13 de enero de 2017, el CDC (Centers for Disease Control and Prevention) de Estados Unidos comunicó la noticia del fallecimiento de una mujer añosa en Washoe CountyNevada. ¿Por qué el deceso de una mujer mayor ha de trascender más allá del ámbito de sus allegados? Su muerte se produjo porque contrajo una infección resistente a todos los antibióticos conocidos.

Hasta no hace demasiado tiempo casi todas las bacterias tenían su «talón de Aquiles», sucumbiendo cuando se enfrentaban a uno o varios antibióticos. La sociedad actual ha asumido que las infecciones bacterianas se tratan eficazmente con antibióticos. Sin embargo, esta estrategia tiene su «vía de agua». Algunas bacterias experimentan mutaciones (alteraciones genéticas) que las tornan resistentes a antibióticos a los que otrora eran sensibles. Con el tiempo estas bacterias resistentes terminan por ser predominantes; y el antibiótico acaba por dejar de ser útil frente a esa infección. De ahí, la prevención frente al uso indiscriminado de antibióticos, tanto en terapéutica humana como, sobre todo veterinaria.

Según algunas estimaciones durante el último año (2016) más de 23.000 personas han fallecido, solo en Estados Unidos, debido a infecciones bacterianas frente a las que todos los antibióticos se han mostrado fútiles. Es un problema de creciente gravedad, hasta el punto que la Organización Mundial de la Salud ha advertido que podemos hallarnos en los prolegómenos de una «era post-antibiótica».

La trascendencia del problema es enorme. Las infecciones pueden hacer fracasar muchas intervenciones quirúrgicas, por lo demás impecables, sobre todo la cirugía ginecológica e intestinal, a la que, en la jerga médica, suele referirse como «cirugía sucia». Otras infecciones, así las de transmisión sexual pueden resurgir como el notable problema médico de antaño. Las infecciones respiratorias, sobre todo en ancianos, que creíamos haber domeñado con los antibióticos, pueden recuperar la elevada tasa de mortandad que las caracterizaba hace poco más de medio siglo.

El problema de la tuberculosis, que repuntó grandemente durante la pandemia del SIDA a partir de la década de 1980, está en auge en todo el mundo debido a la aparición de cepas de micobacteria refractarias a todos los fármacos quimioterapéuticos.

Además de las implicaciones sanitarias, la «era post-antibiótica» también tendría su peaje en la economía mundial. Así lo ha expresado el Banco Mundial cuando ha estimado que, de no cambiar la tendencia actual, la falta de reposición de los actuales antibióticos con otros nuevos, supondrá una contracción de la economía global de entre el 1,1 y el 3,8%.

Existe un claro desinterés de la industria farmacéutica en la investigación de novedosos antibióticos. De un lado, los antibióticos se usan generalmente durante pocos días. Además, las políticas de salud relegan a los antibióticos novedosos, preservándolos a fin de evitar el surgimiento de cepas resistentes. Sin embargo, esta política dificulta la amortización de la inversión en investigación, dado que el laboratorio investigador o comercializador tiene un tiempo limitado de venta en régimen de exclusividad, determinado por los derechos de patente. Cuando ésta vence se abre la veda para la comercialización de versiones genéricas mucho más baratas. En estas circunstancias los laboratorios son reacios a asumir excesivos riesgos financieros de descapitalización.

En el año 2012 el Congreso norteamericano decidió intervenir redactando una Enmienda para ampliar el tiempo de duración de patentes de nuevas moléculas antibióticas. Existen dudas de que la nueva Enmienda estimule la investigación de antibióticos verdaderamente novedosos, y no solo variantes de otros ya comercializados. La normativa es remilgada en su redacción y escasa en las prebendas hacia la verdadera investigación de vanguardia.

De momento las únicas medidas son precautorias: limitar la prescripción de antibióticos, extremar la vigilancia sobre las cepas bacterianas resistentes, restringir el indiscriminado empleo de antibióticos en el ámbito veterinario, y apoyar financieramente las líneas de investigación en los ámbitos académico y empresarial.

El verdadero estímulo a la investigación ha de venir por la exención de impuestos y una extensión suficiente de los derechos de venta en exclusividad que premie el riesgo y proteja frente al fracaso inherente a cualquier proyecto innovador. Y haciendo compatible todo ello con acuerdos que permitan el acceso de los países con bajos estándares de desarrollo a los nuevos fármacos. Deberíamos observar la táctica y estrategia de nuestros enemigos microscópicos (las bacterias patógenas) a la hora de diseñar nuestras estratagemas frente a ellas. Los programas de investigación farmacéutica son proyectos a largo o muy largo plazo. Las consecuencias de no actuar con diligencia son difíciles de prever.

Zaragoza, a 20 de enero de 2017

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Farmacia Las Fuentes

Florentino Ballesteros, 11-13

50002 Zaragoza

Topología del ADN

publicado a la‎(s)‎ 18 ene. 2017 11:37 por Lopeztricas Jose-Manuel

TOPOLOGÍA DEL ADN

Resultado de una electroforesis en gel de ADN tratado con colorante fluorescente. Dado que la carga negativa neta de la molécula es prácticamente idéntica, la migración diferencial en el gel soporte depende de su forma; y ésta es función del superenrollamiento, determinado por su «índice de enlace» (ver texto más adelante bajo el epígrafe «Aspectos topológicos del ADN».

 

Un estudio realizado en una familia afectada de sindactilia (fusión congénita de dedos de manos y/o pies) está permitiendo descubrir aspectos genéticos desconocidos hasta ahora, con trascendentes implicaciones en un creciente número de enfermedades.

Las mutaciones de esta familia afectada de sindactilia involucran a una característica de diseño del ADN que se ha dado en denominar como TAD, acrónimo en inglés de Topologically Associating Domains. La cadena de ADN se estructura conceptualmente en fragmentos de extensión variable que denominamos genes. Pero, el ADN también parece organizarse en «dominios topológicos» (TAD).

El concepto de TAD surge del conocimiento de la estructura tridimensional del genoma esto es, de su topología. El ADN humano es una cadena de tres mil millones de subunidades químicas repetitivas empaquetadas de modo exquisito dentro del núcleo celular. Si el ADN humano constreñido en el núcleo de cualquier célula pudiese extenderse mediría más de metro y medio. Empaquetado, su diámetro es de pocas mil millonésimas de metro. Para que el empaquetamiento sea posible, el ADN, una molécula con importante carga negativa neta, se asocia con proteínas con carga positiva, las histonas. [1nm (nanómetro) = 10-9 metros, esto es, una mil millonésima de metro].

El complejo «ADN-histonas» se denomina cromatina, por su reacción a la tinción con colorantes, denominación que surgió durante los primeros estudios microscópicos tiempo ha.

Como es bien conocido el ADN es una doble hélice formada por 2 cadenas anti-paralelas complementarias. Una magnitud importante es el «número de enlace» (Lk, de Linking) definido como el número de veces que una cadena rodea completamente a la otra. El «número de enlace» es una propiedad topológica, no geométrica. La principal característica de una propiedad topológica es su invariabilidad cuando solo cambia la forma de la estructura. Cuando la estructura se escinde y se vuelve a unir de una forma diferente, el «número de enlace» pude variar, pero a costa de otros dos parámetros topológicos, la «torsión» y el «giro» (véase más adelante en este mismo texto, bajo el epígrafe «Aspectos topológicos del ADN».

Los ahora denominados TAD (Topologically Associating Domains) se hallan en la base del protocolo de plegamiento del ADN. Desde el desciframiento de la estructura de la molécula de ADN y su vinculación con el código genético durante la década de 1950, esta molécula se ha considerado una especie de «código informático», en la que la secuencia de nucleótidos determina la secuencia de aminoácidos, mediante un proceso complejo y relativamente bien descifrado.

ASPECTOS TOPOLÓGICOS BÁSICOS DEL ADN

ADN superenrollado de distintas formas (microscopio electrónico)

La topología es una rama de las matemáticas que estudia propiedades estructurales invariantes por deformidad, sobre todo estiramientos o doblamientos.

La propiedad topológica fundamental de una molécula de ADN circular (como la de muchos bacteriófagos en donde se iniciaron los estudios) es su «número de enlace». Se designa Lk (de Linking); y equivale al número de veces que una hebra de ADN se enrolla en sentido dextrógiro alrededor del eje de la doble hélice cuando el eje se constriñe a un plano. En una molécula de ADN circular (sin solución de continuidad) el número de enrollamientos es 25 (Lk = 25). Para una molécula de ADN parcialmente desenrollada Lk = 23 (porque se ha desenrollado dos veces). Este mismo valor de Lk se aplica a una molécula superenrollada (ha tenido que desenrollarse dos veces antes de superenrollarse de nuevo). Se generan así «isómeros topológicos» (topoisómeros) que solo se diferencian en el número de enlaces. Los «isómeros topológicos» son inter-convertibles, pero para ello las hebras han de escindirse (1 o las dos hebras de la doble hélice del ADN) y volverse a unir en una conformación topológica diferente.

Los «isómeros topológicos» no lo son desde el punto de vista geométrico. Aun cuando tienen el mismo valor de Lk (número de enrollamientos), difieren en otros dos parámetros topológicos, el giro (Tw – del inglés Twist -) y la torsión (Wr – del inglés Writhe -). [El giro (Tw) es una medida del grado de enrollamiento helicoidal; y la torsión (Wr) es una medida del enrollamiento de la doble hélice]. Matemáticamente se puede demostrar que Lk = Tw + Wr. También se puede demostrar termodinámicamente que la «energía libre» alcanza un valor mínimo cuando el 70% aproximadamente de Lk se refleja en torsión (Wr); y el 30% aproximadamente en giro (Tw)]. La mayor parte de las moléculas de ADN presentes en la naturaleza están superenrolladas negativamente (enrolladas en sentido dextrógiro, girando de igual forma que un tornillo cuando se clava con un berbiquí). ¿Por qué? El superenrollamiento negativo facilita la apertura de la doble hélice para la replicación y transcripción. En cambio, el superenrollamiento positivo (levógiro) condensa la molécula de ADN tornándola inaccesible a las enzimas involucradas en la replicación y la transcripción.

La conversión entre «isómeros topológicos» es un proceso catalizado por enzimas, denominadas por esta razón topoisomerasas. Las topoisomerasas son moléculas biológicas que hacen matemáticas. Las primeras enzimas de esta clase fueron descubiertas por James Wang y Martin Gellert. Se trataba de las topoisomerasas tipo I. Éstas escinden una sola hebra de ADN. Por el contrario, las topoisomerasas tipo II dan lugar al clivaje de las dos hebras de ADN. Las topoisomerasas tipo II, también denominadas ADN-girasas, son la diana farmacológica de algunos medicamentos, tales como el ácido Nalidíxico y las quinolonas quimioterapéuticas (Ciprofloxacino y análogos). Estos medicamentos inhiben la ADN-girasa de procariotas (bacterias y hongos) de manera preferencial a la ADN-girasa de las células eucariotas. Su mecanismo antibacteriano radica en esta acción farmacodinámicaCamptotecina, un fármaco antineoplásico, inhibe la topoisomerasa I humana, mediante la formación de una unión covalente con el complejo enzima-ADN.

LEER ENTRE PLIEGUES

Hasta ahora la mayoría de las enfermedades genéticas se asocian con mutaciones en la secuencia de nucleótidos (sustitución o deleción de uno o varios nucleótidos). Los genes mutantes codifican proteínas erróneas que no pueden llevar a cabo la función o su grado de eficacia bioquímica es deficiente. Así, por ejemplo, la «Distrofia Muscular de Duchenne» está causada por la síntesis de una proteína muscular defectuosa. Las consecuencias son devastadoras para la persona afectada.

En la «enfermedad de Huntington» (antes denominada «Corea de Huntington») se presentan fragmentos repetidos de ciertos nucleótidos que mancillan el gen que codifica la síntesis de otra trascendente proteína cerebral. Estos oligonucleótidos adicionales resultan ser neurotóxicos. Y el resultado de esta alteración genética también tiene efectos dramáticos para las personas afectadas.

Es intelectualmente cómodo pensar que la información genética es lineal y unidireccional. Bajo este criterio simplista, las enfermedades genéticas se deben a una mutación que se trasunta en la síntesis de una proteína incorrecta y no funcional.

La secuenciación del genoma humano completo ha mostrado que para la síntesis de la mayoría de las proteínas importantes del organismo apenas se precisa el 3% de las tres mil millones de pares de bases de nucleótidos que estructuran el ADN humano. ¿Qué función tiene el llamado «ADN silente»?

Existe otra cuestión no resuelta: ¿por qué el ADN humano se organiza en 23 fragmentos (cromosomas) duplicados. Cada una de las dos copias de un cromosoma se denomina alelo.

Tal vez debemos considerar el genoma como una compacta «bola» de cromosomas, que asociado a las proteínas histonas, constituyen la cromatina. Pero esta «bola» compacta está en permanente actividad, desorganizándose de manera parcelada, transcribiéndose en ARN (el molde a partir del que se sintetizan las proteínas), y replegándose de nuevo.

De cuando en cuando, la división celular (mitosis) da lugar a procesos de mayor calado: los cromosomas se separan y migran a los extremos de la célula («huso acromático», véase representación), se duplican en su integridad; y se reubican con precisión de tal suerte que cada célula hija recibe un número idéntico de cromosomas que la célula madre. ¡Increíblemente perfecto! En todos estos procesos no hemos de obviar a las histonas, esas proteínas que estabilizan eléctricamente la nucleofílica molécula de ADN. [El ADN es una molécula con importante carga negativa neta].

La genética quiere mirar más allá, indagando en la relación entre la conformación y la actividad de cada porción del genoma en un momento dado. Una cuestión inicial que hay que resolver es ¿cómo se pliega la doble hélice del ADN?; o dicho de otra manera: ¿cuáles son sus diferentes y complejas conformaciones espaciales? Para este estudio es preciso recurrir a la rama de las matemáticas denominada topología.

Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Dekker ha diseñado la técnica de «captura de conformación cromosómica». Esta tecnología permite el seguimiento de la estructura profunda del ADN. Para ello se “congela” la estructura de la cromatina en un momento dado (“congelar” en el sentido de bloquear su permanente actividad como si se tratase de una imagen fija). A continuación se disecciona enzimáticamente y se “descongela” la cromatina para que retome su función.

Mediante estos estudios de «conformación cromosómica» se ha desentrañado algo más de la organización genómica. Cada cromosoma está estructurado en alrededor de dos mil TAD (Topologically Associating Domains) de muy distintos tamaños. De alguna manera los TAD contienen los códigos para el plegamiento de esta gran molécula.

Los mecanismos de control génico son complejos y poco conocidos. Aun descubriendo los patrones generales, seguiríamos ignorando la función de una gran parte del genoma.

Hasta donde creemos saber los TAD parecen gozar de cierta autonomía dentro de la estructura completa de la doble hélice del ADN. Los genes «controladores», «reguladores» e «inhibidores» están próximos a los genes «codificadores» (los que se trascriben y traducen en proteínas).

TRASPASANDO FRONTERAS

La compartimentación del ADN en estos TAD previene de alguna manera la comunicación errónea entre genes. Para ello (o gracias a ello) determinadas proteínas denominadas genéricamente «cohesinas»  y CTCF (acrónimo en inglés de «CCCTC.binding Factor») separan y aíslan las TAD a la manera de bolardos genéticos. Estas proteínas contribuirían a que se produzcan «enredos» en el extremadamente complejo plegamiento de la molécula de ADN.

La mejor evidencia de la importancia de los TAD («Topologically Associating Domains») es observar qué sucede cuando se desestructuran. La pérdida de los límites de estos «dominios genéticos» está asociada con determinados tipos de deriva cancerosa en órganos tan diversos como el colon, esófago, cerebro y sangre. En estos tumores no se han hallado las mutaciones habituales asociadas a las de genes codificadores de proteínas específicas. Las mutaciones se observan en los genes que delimitan los TAD en el conjunto de la molécula de ADN.

Un ejemplo de este tipo de tumores es descrito en un reciente trabajo publicado en la revista Science. Se trata de una mutación en el locusal  que se adhieren las proteínas que antes hemos denominado «cohesinas». Este locus se halla próximo a un gen designado como TAL1 (acrónimo de: «T-cell Acute Lymphocitc leukemia protein-1»). Se sabe que la activación extemporánea de este gen (proto-oncogén) causa leucemia.

Conforme mayor conocimiento se adquiera de los TAD, probablemente se hallará explicación de muchas malformaciones, como la sindactilia; así como de un sinnúmero de neoplasias de origen hoy día desconocido.

Edith Heard, directora del Departamento de Genética y Biología del Desarrollo del Instituto Curie (Francia) quien, junto al Dr. Jared Dekker acuñó el concepto TAD (Topologically Associating Domains) afirmó que se trata de profundizar en la comprensión de la estructura del ADN, soporte químico de un constructo mucho más complejo, el genoma.

Zaragoza, 19 de enero de 2017

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Farmacia Las Fuentes

Florentino Ballesteros, 11-13

50002 Zaragoza

Obituario de Oliver Smithies

publicado a la‎(s)‎ 13 ene. 2017 11:10 por Lopeztricas Jose-Manuel

OBITUARIO DE OLIVER SMITHIES

Fotografía del Dr. Oliver Smithies durante una conferencia (fecha no especificada)

Oliver Smithies, genetista de origen británico, galardonado con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en el año 2007 ex aequo Martin J. Evans y Mario R. Capecchi, en reconocimiento por «el descubrimiento de los principios para la introducción específica de modificaciones genéticas en ratones mediante el uso células troncales sistémicas», falleció el martes, 10 de enero de 2017, en Chapel Hill, Carolina del Norte, Estados Unidos, a la edad de 91 años.

Fruto de sus descubrimientos es posible hoy día «desconectar» genes individuales para, observando las consecuencias de tal proceder, inferir su función. Este tipo de experimentos se realizan en ratones. ¿Por qué se usan ratones como modelos experimentales? Uno de los motivos es la proximidad genética con los humanos. La concordancia entre los genomas del ratón y el hombre es de aproximadamente 90%. La tecnología también ha hecho posible crear ratones quiméricos que desarrollen los síntomas de enfermedades humanas, incluyendo no solo las de tipo cardiovascular, sino también patologías neurodegenerativas, diabetes, así como varios tipos de cáncer. Estos ratones, conocidos en la jerga científica como «knockout» (apócope de «knocked-out»), son «herramientas» muy valiosas para la investigación en genética y biomedicina.

Por otra parte, el Dr. Smithies inventó un método muy barato y extraordinariamente eficaz para la separación de proteínas denominado «electroforesis en gel». Inicialmente usaba jalea de almidón de patata. Creando una diferencia de potencial en este gel las proteínas se desplazan a distintas velocidades, mecanismo muy eficaz para su separación y aislamiento. La «electroforesis en gel» es una técnica muy utilizada hoy día en investigación básica.

La investigación que condujo al trabajo reconocido con la concesión del Premio Nobel partió de experimentos realizados a comienzos de la década de 1980 con genes de su propia familia, afectada de un tipo de anemia denominada drepanocitosis (anemia de células falciformes), caracterizada porque los hematíes se deforman y su vida media (normalmente 60 días) se reduce notablemente, circunstancia que da lugar a anemia crónica. [Este tipo de anemia ha pervivido evolutivamente porque representa una ventaja frente a la malaria. Las formas hemáticas del plasmodio no se acomodan en estos hematíes deformados, de tal suerte que la persona afectada por esta genopatía está relativamente protegida frente a la infección palúdica, pero al precio de padecer una anemia crónica].

El objetivo del Dr. Smithies era introducir material genético que, a la manera de un material de repuesto, supliese el déficit genético que hacía deformes a los hematíes. Durante tres años intentó, sin éxito, insertar material genético sano en el genoma de las células falciformes. La perseverancia le condujo al éxito. Finalmente logró insertar genes en las células. [Usó hematíes porque, no lo olvidemos, son «elementos formes», no células senso stricto, al carecer de núcleo].

Mario R. Capecchi, otro de los galardonados con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2007, mostró que no solo era posible reparar genes en una célula, insertando otros exógenos, sino que los genes podían ser desconectados (colocados en posición genética off). La siguiente etapa fue mostrar que los genes insertados podían heredarse, esto es, pasar de una generación a la siguiente. De esta manera, cuando los genes se insertaban en una célula embrionaria, el animal que se desarrollaba estaba modificado genéticamente; y esta modificación se transmitía a su descendencia. Conceptualmente fue así como se obtuvieron los ratones «knockout».

Los experimentos en humanos se hallan todavía en fases muy preliminares. Consultar el informe del autor sobre «Terapia con células madre», en español e inglés («Stem Cell Therapy, Science or Business?»).

Sin embargo, esta tecnología transformó el campo de la genética como nunca antes. La genética dejó de ser una ciencia que se apoyaba en la estadística para relacionar genes y enfermedades, focalizándose en los vínculos entre enfermedades concretas y genes específicos. La genética se convirtió así en una ciencia experimental.

Durante sus primeros años como investigador, Oliver Smithies trabajó con preparaciones de insulina que entonces se obtenían a partir de páncreas de cerdos y vacas. Estos preparados contenían muchas impurezas, entre ellas una forma de insulina inactiva, la pro-insulina. [Desde un punto de vista fisiológico, la pro-insulina es un cimógeno. Cuando se hidroliza, el producto obtenido, en este caso insulina, es la hormona activa]. Entonces se llevaba a cabo una rudimentaria separación de las proteínas, colocando los extractos lixiviados en un papel de filtro. Se creaba una diferencia de potencial (campo eléctrico). Las proteínas se desplazaban sobre el papel de filtro a velocidades distintas, haciendo posible su separación. Desafortunadamente las características físico-químicas de la insulina y pro-insulina hacían que quedasen atascadas en el papel de filtro. Para solventar estos traspiés Oliver Smithies desarrolló una jalea de almidón de patata. Cuando los extractos pancreáticos se colocaban en este soporte y se les sometía a una diferencia de potencial, la insulina y pro-insulina se desplazaban a distinta velocidad, en función de su peso molecular y de sus propiedades físico-químicas. Se lograba así su aislamiento. Los preparados de insulina no estaban contaminados con pro-insulina y los resultados clínicos con las preparaciones de insulina eran más predecibles. La idea de usar una jalea de patata surgió, según declaró más adelante, de una observación infantil: cómo su madre almidonaba los cuellos de la camisa de su padre. La técnica, se ha escrito antes, es la, hoy bien conocida y valiosa, «electroforesis en gel».

Oliver Smithies abandonó la investigación sobre las preparaciones de insulina, focalizándose en la separación de proteínas del plasma. Mediante esta técnica se descubrieron algunas proteínas del plasma nunca aisladas hasta entonces del plasma sanguíneo. La observación de diferencias heredadas en las características electroforéticas de las proteínas plasmáticas fue determinante para que su interés científico derivara hacia la genética. La «electroforesis en gel» usa hoy día poliacrilamida en lugar de almidón de patata, mucho más rudimentario.

Oliver Smithies se adscribió a la Universidad de Wisconsin (Estados Unidos) en la década de 1960, integrándose en el grupo de investigación en genética. Se trasladó a la Universidad de Carolina del Norte (también en Estados Unidos) en 1988. Desde el año 1971 era miembro de la National Academy of Sciences de Estados Unidos. En el año 2001 recibió el Albert Lasker Basic Medical Research Award, el denominado “Nobel Americano” preludio en muchas ocasiones del otorgamiento del Premio Nobel. Así sucedió en este caso, un sexenio más tarde, cuando en el año 2007 Oliver Smithies recibió el Premio Nobel ex aequo Mario R. Capecchi y Martin J. Evans.

Fruto de uno de sus últimos proyectos de investigación creó un ratón «knockout» (modificado genéticamente) que desarrolla un tipo de hipertensión que remeda la hipertensión humana y resulta muy útil para el estudio experimental de potenciales medicamentos antihipertensivos.

Zaragoza, a 14 de enero de 2017

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Farmacia Las Fuentes

Florentino Ballesteros, 11-13

50002 Zaragoza 

Spinraza (Nusinersen) para la Atrofia Muscular Espinal

publicado a la‎(s)‎ 11 ene. 2017 12:01 por Lopeztricas Jose-Manuel

SPINRAZA® (NUSINERSEN) PARA LA ATROFIA MUSCULAR ESPINAL

En diciembre de 2016, la Food and Drug Administration (FDA) norteamericana ha autorizado el primer fármaco para tratar a niños con «atrofia muscular espinal», una genopatía autosómica recesiva. La enfermedad solo se manifiesta cuando se heredan los dos alelos mutados (condición de homocigóticos). Casi indefectiblemente cuando un niño está afectado de «atrofia muscular espinal», los dos padres son portadores. Apenas un 2% de todos los casos se deben a mutaciones «de novo». Se estima que 1 persona de cada 40 son portadoras del gen mutado.


Imagen 1 (superior): se representan los genes que codifican las versiones, completa e incompleta, de la proteína SMN (Survival Motor Neuron), designadas como SMN1 (versión funcional de la proteína); y SMN2 (versión incompleta, inestable y parcialmente funcional). La diferencia entre ellas es la presencia o ausencia del exón 7 en el ARN mensajero maduro, una vez eliminados los intrones durante el proceso de splicing.

Imagen 2: mutación del gen (indicado en la figura mediante un asterisco). El «oligonucleótido anti-sentido» Nusinersén se une al exón 7 del ARN mensajero inmaduro (con intrones y exones) antes de su procesamiento (splicing). El exón 7 se conserva en el ARN mensajero que constituye el molde para para su traducción en la proteína SMN2. Se sintetiza así una cantidad de proteína suficiente para suplir, bien es verdad que parcialmente, la inhabilitación del gen mutado de la proteína SMN1.

El gen responsable de la «atrofia muscular espinal» se localizó en la región cromosómica 5q (brazo largo del cromosoma 5) en el año 1992; y tres años después, en 1995, el equipo de investigación dirigido por Judith Melki identificó la proteína codificada por dicho gen. La proteína fue designada como SMN, acrónimo en inglés de Survival Motor Neuron que, como se infiere de su denominación, es fundamental para el correcto funcionamiento de las neuronas motoras y los músculos esqueléticos que inervan. Cada uno de los alelos del gen contiene la información para la síntesis de, al menos dos versiones de SMN: SMN1 y SMN2. Mientras SMN1 es una proteína plenamente funcional, el ARN mensajero de SMN2 (carente del exón 7) se traduce en una versión incompleta de la proteína. La función principal del «ARNm-SMN2» parece consistir en «modular» la expresión del gen que codifica SMN1.

La diferencia entre SMN1 y SMN2 radica en el exón 7, específicamente en el primer nucleótido, citosina en el gen que codifica SMN1; y timina en el gen que codifica SMN2. Tras el proceso de maduración (splicing), el ARNm del SMN1 contiene el exón 7, mientras el ARNm del SMN2 carece de dicho exón.

El gen que codifica la síntesis de SMN2, del que pueden existir varias copias, actúa como «modulador» de la expresión del gen para SMN1; y cuando éste (SMN1) ha sufrido una mutación, el número de copias que se fabrican de SMN2 determina la gravedad de la sintomatología de la «atrofia muscular espinal» (cuanto mayor número de copias del gen SMN2, menor gravedad). La proteína SMN2, aun cuando es solo parcialmente funcional, puede contribuir a suplir parcialmente la falta de la proteína completa, SMN1. El gen para SMN2 se puede considerar un «gen de respaldo» en caso de deficiente síntesis de la proteína funcional codificada por el gen para SMN1.

Con la descripción de «atrofia muscular espinal» se engloban un conjunto de distintas genopatías musculares que, en conjunto representan la segunda causa de enfermedad neuromuscular solo por detrás de la «distrofia muscular de Duchenne». La prevalencia de la «atrofia muscular espinal» es de 4 casos por cada 100.000 nacimientos. La «atrofia muscular espinal» se clasifica en cinco tipos.

La «atrofia muscular espinal tipo 1«, también denominada «enfermedad de Werdnig-Hoffmann», debuta alrededor de los 6 meses de edad, con hipotonía, fasciculaciones, temblores, dificultad de deglutir y respirar. Los niños afectados no llegan a gatear, sentarse o permanecer erguidos. Tristemente suelen fallecer antes de su segundo aniversario.

La «atrofia muscular espinal tipo 2» (forma intermedia) debuta entre los 6 y los 18 meses de edad. Los niños pueden sentarse por sí mismos, pero no mantenerse en pie sin ayuda. Las infecciones respiratorias son frecuentes, y su expectativa vital no suele ir más allá de la adolescencia.

La «atrofia muscular espinal tipo 3», o «enfermedad de Kugelberg-Welander» debuta entre los 2 y los 17 años. Se manifiesta con una marcha anormal, dificultad para correr, levantarse de una silla, y temblor fino de los dedos. Además padecen escoliosis (al igual que los niños con el «tipo 1») y contracturas debidas a acortamiento de músculos o tendones peri-articulares. La frecuencia de infecciones respiratorias es alta, superior al promedio de sus grupos de edad y sexo. Aun cuando su morbilidad es elevada, su mortalidad general es similar al conjunto de la población.

La «atrofia espinal congénita con artrogriposis» es una forma muy infrecuente. Las manifestaciones clínicas incluyen contracturas graves, escoliosis, deformidad del tórax, mandíbulas muy poco desarrolladas, ptosis parpebral; así como frecuentes infecciones respiratorias.

La «atrofia muscular espino-bulbar progresiva», o «enfermedad de Kennedy», puede aparecer desde los 15 años aproximadamente hasta la sexta década de la vida. Debuta con una progresiva debilidad de los músculos de la cara, mandíbula y lengua, con su trasunto en problemas de masticación, deglución y dicción. La progresión de la atrofia da lugar a fasciculaciones. Se producen alteraciones sensoriales en manos y pies desencadenadas por neuropatía sensorial (degeneración nerviosa sensorial).

Nusinersén (Spinraza®) es un «oligonucléotido anti-sentido» que se asocia con el cromosoma 5q que contiene la información para la síntesis de la proteína SMN (acrónimo de Suvival Motor Neuron).

El fármaco, denominado Spinraza®, tendrá un coste económico que lo situará entre los más caros de todos los medicamentos comercializados. El laboratorio comercializador, Biogen, que adquirió los derechos de Ionis Pharmaceuticals, declaró que el precio tarifado será de $125,000 (ciento veinticinco mil dólares). Esto significa que el primer año de tratamiento (5 o 6 dosis) costará entre $625,000 y $750,000; y los años siguientes $375,000 para cubrir tres dosis anuales. Los pacientes con «atrofia muscular espinal» precisarán tratamiento con Spinraza® durante el resto de su vida.

El elevado, a veces disparatado coste de algunos medicamentos, es un asunto de creciente preocupación en Estados Unidos (donde existe libertad de precios). El nuevo Presidente, Donald J. Trump, se ha postulado contrario a la total libertad de precios de los fármacos. Unas declaraciones del entonces candidato, hoy Presidente electo, a la revista de divulgación Time hizo caer el valor de las acciones de las compañías biotecnológicas un 3%. Las grandes multinacionales farmacéuticas se debaten entre planificar estrategias para limitar el precio de los nuevos fármacos, y la creación de «grupos de presión» (lobbies) para influir en la toma de decisiones de la nueva Administración Republicana.

El coste del tratamiento puede llevar a las Compañías Aseguradoras a excluir a grupos de pacientes, entre ellos los lactantes, justamente los que podrían obtener mayor beneficio con el nuevo fármaco.

El precio de Spinraza® es comparable al otros medicamentos para el tratamiento de enfermedades raras. Un portavoz de la empresa comercializadora, Biogen, ha declarado que el precio del fármaco se ha decidido teniendo en cuenta varios factores, incluyendo el coste para los sistemas de salud, el valor clínico para los pacientes y la aceptación a priori por parte de las Compañías Aseguradoras. Biogenprevé medidas para que ningún paciente se quede sin tratamiento por problemas financieros. Al igual que sucede con otros tratamientos muy costosos, el laboratorio ha creado un programa para ayudar a las familias al objeto de que puedan lograr la aprobación de los tratamientos por sus compañías aseguradoras.

Kenneth Hobby, presidente de Cure SMA, un grupo que apoyó con $500,000 las primeras fases de la investigación pre-clínica que condujo a Spinraza®, ha declarado que lo más importante no es el precio de comercialización del nuevo fármaco sino su correcta prescripción.

El número de niños que nacen en Estados Unidos con atrofia espinal ronda los 400 cada año, existiendo en la actualidad alrededor de diez mil con esta enfermedad, en sus distintas variantes. La página web española de la «Fundación de Atrofia Muscular Espinal» (www.funame.net) es de gran ayuda a familiares y profesionales.

Como se ha escrito en los primeros párrafos de este texto, la base bioquímica de esta enfermedad es la ausencia o deficiencia de una proteína de las neuronas motoras. La deficiente inervación de los músculos conduce a su atrofia. Spinraza® opera con la tecnología del «ARN anti-sentido». Consigue que se realice una especie de backup genético, sintetizándose la proteína correcta a partir de un gen que normalmente codifica una proteína incompleta, a la vez que bloquea la traducción del ARN transcrito a partir del gen mutado.

Spinraza® (Nusinersén) es el segundo medicamento desarrollado con la biotecnología del «ARN anti-sentido» que ha sido autorizado por la Food and Drug Administration (FDA) norteamericana. El primer «oligonucleótido anti-sentido» aprobado fue Vitravene® (Fomivirsén) para el tratamiento de la retinitis por citomegalovirus en pacientes con SIDA, administrado vía intravítrea.

La Food and Drug Administration (FDA) norteamericana exigió al fabricante la realización de un estudio clínico que involucró a 82 pacientes; de éstos, 40 fueron tratados con Nusinersén (Spiranza®), y los 42 restantes con placebo (solución salina fisiológica). Todos los participantes recibían inyecciones intra-raquídeas, situando el medicamento o el placebo en el líquido céfalo-raquídeo. Pronto los niños tratados con Nusinersén (Spinraza®) adquirieron habilidades (gatear, sentarse, mantenerse erguidos) que habían perdido tras haberlas adquirido antes de que debutase la enfermedad. Estas mejoras no se observaron en ninguno de los niños del grupo placebo.

Se realizaron estudios adicionales (abiertos y no-controlados) en pacientes sintomáticos de un amplio rango de edades, de 30 días a 15 años en el momento de la primera dosis; así como en pacientes pre-sintomáticos con edades comprendidas entre los 8 y los 42 días de vida en el momento de la primera dosis. En estos estudios no existía grupo control, siendo por lo tanto muy difícil llevar a cabo una evaluación objetiva de los resultados. No obstante, los hallazgos fueron concordantes con los observados en el estudio clínico controlado.

Los efectos adversos más comunes notificados durante los ensayos clínicos fueron infección del tracto respiratorio, atelectasia y estreñimiento. Es necesario llevar a cabo recuentos de plaquetas (riesgo de trombocitopenia) y determinaciones de función renal (riesgo de glomerulonefritis). Durante los estudios en animales experimentales se ha observado algún caso de neurotoxicidad.

Spinraza® ha recibido la consideración de medicamento huérfano (Orphan Drug Designation), y se ha autorizado siguiendo dos vías aprobación acelerada, Fast Track Designation, y Priority Review.

Spinraza® ha sido incluido en el Rare Pediatric Disease Priority Review Voucher, un programa de incentivación para la investigación de nuevos fármacos dirigidos a enfermedades pediátricas muy infrecuentes. De hecho, Spinraza® es el octavo medicamento de este programa.

Zaragoza, a 11 de enero de 2017

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Farmacia Las Fuentes

Florentino Ballesteros, 11-13

50002 Zaragoza

Alzheimer's disease, from the past into the future

publicado a la‎(s)‎ 29 dic. 2016 12:04 por Lopeztricas Jose-Manuel

ALZHEIMER’S DISEASE: FROM THE PAST INTO THE FUTURE

A hundred and ten years ago, in 1906, Alöis Alzheimer, a histologist and physician, presented to the "Society of German Alienists" the clinical case of a 51-year-old woman (August D.) who had died in a mental asylum in Frankfurt, Germany.   He described her clinical evolution as a "peculiar disease of the cerebral cortex". The first symptoms were observed five years before her admission into hospital. She had progressively ceased to take care of herself, rejecting any external aid. After her hospitalization the symptomatology worsened, and included disorientation, loss of memory and an impaired capacity for reading and writing. The age of the patient caused this deterioration to be classified as "pre-senile dementia". At that time dementia was regarded as a normal consequence of the aging process.

Another famous clinical case was that of a 56-year-old woodcutter, Johann F., who was admitted to Munich's psychiatric clinic on 12 September 1907, and died in 1910. Post-mortem histological studies revealed alterations in his brain tissue similar to those observed in the Frankfurt case.

Histological studies by Alöis Alzheimer also revealed a degeneration of small cerebral arterioles; a process later known as "Alzheimer's sclerosis".

Alöis Alzheimer was born in Markbreit, Bavaria, on July 14, 1864, and died 51 years later, on 19 December 1915, in Breslau, Prussia (modern day Wroclaw, Poland), during The Great War. He studied at several universities; Aschaffenburg, Tübingen, Berlin and Würzburg. His doctoral thesis focused on the wax-secreting glands of the ear. His doctoral work was supervised by Albert von Kölliker (1817-1905), Swiss histologist and physiologist.

From 1888, having been a disciple of his friend Franz Nissl (remember the "Nissl corpuscles"), Alzheimer become interested in psychiatry. Both Alzheimer and Nissl made histological comparisons of normal and pathological cerebral cortex. Alzheimer’s studies were compiled in his six-volume "Histology and Histopathology of the Cerebral Cortex", published between 1906 and 1918; the last few volumes published posthumously.

Franz Nissl focussed his studies on the evolution of the neuron after its separation from its axon, while Alzheimer tried to relate his histological findings to a clinical neuro-degenerative process.

In 1895 Nissl was the leading figure in psychiatry in Germany. Emil Kraepeling later took over the position, and would become known as the "Linnaeum of Psychiatry." Kraepiling’s text served as a model for the famous DSM (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders) - published five times and reprinted on numerous occasions. When Kraepeling stopped running the Irrenanstalt (mental asylum) in Munich, Alöis Alzheimer took over the job. So, from 1903, Alzheimer began his studies on the differential diagnosis of "progressive paralysis". Irrenanstalt became a meeting place for the most important psychiatrists of the day: Ugo Cerletti (1877-1963), Hans Gerhardt Creutzfeldt (1885-1964), Alfons Maria Jakob (1889-1931), Fritz H. Lewy (1885- 1950), and Gaetano Perusini (1879-1915), among others.

At this clinic in Munich, Alzheimer described the signs and symptoms of the patronymic disease. He also carried out microscopic research into other diseases. For example, he described various histological issues concerning athero-sclerotic disease, neuronal loss in "agitating paralysis" - later known as Parkinson's disease - Huntington's chorea, epilepsy, and advanced stages of syphilis. Let us not forget that most of the beds at psychiatric hospitals at that time were occupied by syphilis patients at advanced stages of the illness, along with patients suffering severe forms of epilepsy.

In 1910, four years after Alzheimer's first report on August D., Gaetano Perusini published reports on four other clinical cases, emphasizing the difference between "pre-senile dementia" and other types of senility regarded as "physiological" at that time. After some discussion, "pre-senile dementia" was considered a new nosological entity. Emil Kraepeling proposed that it be called "Alzheimer’s disease", while Italian psychiatrists claimed that it should be called "Alzheimer and Perusini disease", although the eponymous “Alzheimer’s disease” eventually won out.

On July 16, 1912, Kaiser Wilhelm II of Prussia appointed Alzheimer as Professor of Psychiatry at the University of Breslau (now Wroclaw, Poland), but he would never take possession of the post. On the way to Breslau, he contracted a serious illness leading to an endocarditis, of which he died on December 19, 1915, while Europe was tearing itself apart.

Alzheimer’s disease accounts for 60% to 80% of all dementias. Loss of memory, especially the short-term memory is the first and most notable symptom of the disease, but there are more subtle symptoms, such as anosmia.

Other causes of dementia, in addition to Alzheimer’s disease, are the after effects of a stroke, Parkinson's disease, Huntington's disease, and several encephalopathies (the most common of which is known as "Creutzfeldt-Jakob disease").

One of the problems Alzheimer patients have to face is a loss of orientation, even in familiar environments. Experiments on rodents have revealed how our spatial orientation system works. It consists of two types of neurons, known as "positioning cells" and "network cells", located in a region close to the hippocampus, an essential cerebral structure in the shape of a sea horse. The discovery of these cell lines was acknowledged with the Nobel Prize for Physiology and Medicine in 2014 awarded to John O'Keefe, an Anglo-American, for the discovery of the "positioning cells” ex aequo with the Norwegian married couple May-Britt and Edvard Moser in recognition of their work on "network cells", located in the entorhinal region, which is a kind of halt in the transit of information between the hippocampus and the cerebral cortex. These cells register what is seen, and what is unseen, helping us to develop a kind of three-dimensional construction of the world around us. All patients with Alzheimer's have damaged enthorhinal cortex; the reason for the patients’ striking loss of special-temporal orientation.

Alzheimer's dementia is not only a very serious medical problem - governments should tackle the consequences of an incurable disease that affects without distinction of sex, education, income and other parameters. It is a disease that inexorably saps memory, judgment, dignity and identity. Those affected ultimately depend on family and caregivers for all tasks, including the most intimate. Families suffer an emotional and financial burden that few can be fully assumed by socio-sanitary structures.

The likelihood of Alzheimer’s disease doubles annually after the age of 65. Beyond 80 years, half of the population suffer some degree of cognitive deterioration, estimating the dementia of Alzheimer's in a percentage of 25 to 50%. The worldwide prevalence of Alzheimer’s disease is 0.5%, that is, more than 47 million people; about 12 million in the European Union. In Spain there are about million and a half Alzheimer's patients.

One current goal is to control Alzheimer's dementia by the year 2020. This is important not only from a medical point of view, but also an economic one. We must develop strategies to safeguard our collective future.

In the current situation, for each monetary unit invested in research into Alzheimer’s disease, society spends 3.5 monetary units in the care of this sick. Thus, investing in research is a bet for the future. The economic cost of not doing so is very high. A study in the United States concludes that the cost of caring for people with Alzheimer's dementia is currently $ 172 trillion. Without substantial advances in treatment, the cost in 2020 will be $ 2 trillion, and 20 trillion in the year 2050.

The preventive treatment of the disease is logical. If the onset of dementia could be postponed five years, countless beds in assisted centres would be free.

Experience has shown that there are no objective strategies to prevent the onset of the disease. We all know close cases, and we know that there are no criteria to predict the risk of suffering, beyond the genetic tendency for early onset forms. Intellectual activity, regular physical exercise, and a projective social life do not protect against the risk of suffering this pathology. Cases are numerous among people of any social, economic or educational status.

Medications marketed a few decades ago seemed to slow down the progression of the disease when at its early stages. Their results have been very poor, medium and long term - no higher than those observed in the placebo groups. These lines of research have been almost completely abandoned. However, there are exceptions: a recent drug, LMTX, developed by the Canadian company TauRX Therapeutics has shown very poor results in a clinical trial. The mechanism of action of LMTX raised unexpected expectations. It seemed to undo the protein aggregates τ. An attempt to amortize the investment made has wanted to see some degree of improvement in a subgroup of patients. Based on these results the laboratory intends to carry out a larger clinical study that allows request the authorization to the US Food and Drug Administration.

The mechanism of action of LMTX is seen as promising by other laboratories. Eli Lilly, Biogen, Roche Ltd., maintains several lines of research. LMTX is a derivative of the methylene blue dye. This dye has been studied in a neuro-degenerative pathology known as "frontal-temporal dementia". As can be inferred from its denomination,  a degeneration of the frontal and temporal lobes, affecting the behaviour (associated to the frontal lobe) and of speaking (temporal lobe) occurs. The diagnosis of "frontal-temporal dementia" is very uncertain, often  confused with serious psychiatric illnesses and even Alzheimer's dementia.

Until now Alzheimer’s disease is a dumping ground for experimental drugs, with very poor clinical results.

During the last decade, drugs authorized for the treatment of Alzheimer’s disease should demonstrate that they improve the memory and other "functional assessment scales". The US Food and Drug Administration decided to lower the requirements for the approval of new drugs against this disease. In this way The Food and Drug Administration hopes to encourage research. Taking into account the limited success of treatments when the neuro-degenerative process has already been established, the current trend is aimed at preventing its occurrence. However, how can avouch that a drug is really effective when it is given to people whose "only symptom" is a statistical risk of developing the disease?

There are two types of protein aggregates associated with Alzheimer’s disease: β-amyloid protein (with the barnacles' hard appearance), and neuronal-fibrillar  protein τ plates. These protein aggregates end up destroying neurons. According to some experts, Alzheimer’s disease could spread between adjacent neurons as if it were an infectious disease - the "germ" being the protein τ. This leads to an intriguing question: do some neuro-degenerative diseases progress through the transmission of proteins between neurons?

When in the mid-1980s society came up with the urgency to seek strategies against AIDS, it took more than ten years of continuous research, with an investment of about ten trillion dollars, to develop drugs that would turn a fatal disease into a chronic pathology. It was necessary to raise the budget up to 1.4 trillion in order to achieve this. Let us not forget that the disease continues to be incurable. The US National Institutes of Health spend $ 3 trillion a year on research into new anti-retroviral drugs, while investment in the research into Alzheimer's, with a number of patients five times greater than AIDS, has a budget of $ 469 million.

There are doubts as to whether deepening the understanding of the biochemical mechanisms that underlie the disease will help to develop new drugs. Perhaps success will have to come from a mixture of basic research and empirical experimentation. This has happened on numerous occasions during the development of pharmacology. There is a certain disappointment among the experts when we observe that this approach is directed more towards the prevention of the emergence of the disease, or to slow down its progression, than towards clinical cure. This is logical, since, so far, no neuro-degenerative disease has been cured by pharmacological treatment alone. On the other hand, the cerebral blood cell barrier, which so effectively isolates our nerve tissue from the rest of the body, also blocks access to potential effective medications.

While some ambitious projects with a fixed deadline have been able to rise to the occasion (landing on the moon by 1969 as set by President J.F. Kennedy), others, mainly related to health, have failed. Such was the case of the project "War on Cancer", during the presidency of Richard Nixon. It remains to be seen what will be the outcome of the strategic plan against Alzheimer’s disease by 2020. The US Congress has allocated an annual budget of $ 2 trillion for this purpose. It is very likely that Alzheimer’s disease cannot be managed in such a short time, but substantial progress may be achieved.

Pharmaceutical science must be relied upon to relegate dementia to the list of other once intractable diseases, such as typhoid fever, polio, and many childhood cancers, to mention well-known examples. It is a priority task, before the "baby-boom" society reach the age of risk for suffering Alzheimer’s disease. The aging of the population in developed countries translates into triumph or tragedy. This will depend on our ability to curb this disease before it causes a social bankruptcy.

Zaragoza. December 2016

 

López-Tricas JM MD

Hospital Pharmacist

Zaragoza (Spain)

Epratuzumab, perspectivas farmacológicas

publicado a la‎(s)‎ 29 dic. 2016 10:27 por Lopeztricas Jose-Manuel

EPRATUZUMAB. PERSPECTIVAS FARMACOLÓGICAS

INTRODUCCIÓN

Epratuzumab es un anticuerpo monoclonal de tipo IgG dirigido contra el antígeno CD22. [Acrónimo CD, de Cluster of Differentation]. El constructo que codifica la síntesis de Epratuzumab se creó injertando los genes que codifican CDR (Complement Determining Region) de origen múrido en el gen humano que codifica la síntesis de IgG1Epratuzumab (el anticuerpo resultante) solo contiene la secuencia de aminoácidos de origen múrido en aproximadamente el 10% del anticuerpo, específicamente en la región de unión al antígeno (véase esquema adjunto).

Epratuzumab deriva del anticuerpo monoclonal múrido IgG2a (inicialmente designado EPB-2) generado frente a las células del «linfoma de Raji-Burkitt». Se mostró muy selectivo frente a células B, tanto normales como tumorales de linfoma no-Hodking, siendo refractario frente a células tumorales de linfoma de Hodking. El receptor de las células B (CD22) unido a Epratuzumab se internaliza en el citoplasma rápidamente (107 moléculas / minuto). La fosforilación del receptor es el señuelo para su internalización.

Epratuzumab se formula en fosfato sódico 0,04M y cloruro sódico 0,15M. Los viales contienen polisorbato-80® al 0,075% al objeto de mantener el pH en 7,4.

El marcador (antígeno) CD22 es una sialoglucoproteína con un peso molecular de 135 kilo-daltons [1 dalton equivalente a una «unidad de masa atómica»]. CD22 forma parte de una familia de inmunoglobulinas transmembrana que se expresa en la superficie de los linfocitos B maduros. Este antígeno juega una trascendente función en los procesos de diferenciación y maduración de los linfocitos B hasta convertirse en células B, de mayor tamaño. El antígeno CD22 constituye una diana farmacológica, tanto en «linfomas no-Hodking» como en dos enfermedades auto-inmunes, el «lupus eritematoso sistémico» y el «síndrome de Sjögren» (pronunciado «chongren»).

Los linfomas representan aproximadamente el 5% de todos los procesos cancerosos. Si bien la incidencia de «linfoma de Hodking» se ha reducido notablemente durante los últimos años, la morbilidad y mortalidad por «linfoma no-Hodking» aumentó entre los años 1975 y 2000, habiéndose estabilizado desde entonces.

EPRATUZUMAB PARA EL «LINFOMA NO-HODKING»

FARMACODINAMIA:

1.-   Ensayos in vitro en cultivos celulares:

a.     Ovocitos de hámster chino: Epratuzumab se une con alta afinidad al dominio extracelular del receptor CD22 [KM ≈ 0,7nM]. [KM es la «constante de Michaelis-Menten» de cinéticas que se acomodan a una función sigmoidea. Representa la concentración necesaria para la saturación del 50% de los receptores].

b.     Células B procedentes de «linfoma de Burkitt»: Epratuzumab induce un incremento significativo de la fosforilación del receptor CD22. Además se observa la internalización del anticuerpo (Epratuzumab) con la consiguiente disminución de la densidad de receptores CD22 en la membrana de los linfocitos B. Los receptores CD22 se saturan a concentraciones de Epratuzumab en el rango 1 a 5mcg/ml.

c.     Células procedentes de «linfoma no-Hodking» en cultivo: Epratuzumab induce citotoxicidad celular anticuerpo-mediante.

2.-   Ensayos in vivo:

a.     Ratones SCDI portadores de tumores [SCID, acrónimo de «Severe Combined Immuno-Deficiency»]: Epratuzumab se contrastó frente a placebo, observándose mayor supervivencia en el grupo tratado con Epratuzumab. La diferencia era más notoria cuando los animales tenían poblaciones intactas de «células Natural Killer» y otros neutrófilos.

b.     Epratuzumab lograba mayor actividad tumoral si se asociaba con anticuerpos monoclonales dirigidos contra otros antígenos. Tal fue el caso cuando Epratuzumab se asoció con Rituximab o IMMU-106, ambos anticuerpos dirigidos contra el antígeno CD20. [IMMU106, también designado hA20, fue desarrollado por Immunomedics Inc. Se desarrolló usando la misma IgG usada para la preparación de Epratuzumab].

c.     Monos macacos: se estudió el efecto de Epratuzumab sobre las células B en sangre periférica que expresan CD22. La administración semanal de dosis crecientes (300, 900 y 2.000 mg/m2) durante 4 semanas consecutivas dio lugar a la inhibición parcial de las células B en circulación en relación a los valores basales. La CMÁX de Epratuzumab fue concordante con la dosis administrada: 594mcg/ml, 1.500mcg/ml, y 3.530mcg/ml para las dosis de 300, 900 y 2.000mg/m2respectivamente. La Vida Media fase β (T1/2[β]) se halló en el rango 4,4 a 6,3 días. El recuento de células B se regularizó a los 7 días. La T1/2β aumenta cuando se administran otras dosis, hasta un valor en el rango 19 a 25 horas, tras la última dosis de un ciclo estándar de tratamiento (1 dosis semanal durante cuatro semanas consecutivas). Véase a continuación bajo el epígrafe «Farmacocinética».

FARMACOCINÉTICA

Los estudios cinéticos han comparado los parámetros cuando Epratuzumab se administra en régimen de monoterapia, a razón de 360mg/m2IV/semana durante 4 semanas consecutivas), y cuando se administra junto con Rituximab (anti-CD20) (375mg/m2 IV /semana x 4 semanas).

Los parámetros cinéticos de Epratuzumab son similares, tanto si se administra en régimen de monoterapia como asociado Rituximab. Algunos parámetros cinéticos de Epratuzumab, solo o asociado a Rituximab, fueron los siguientes: CMÁX fue 336mcg/ml y 316mcg/ml, respectivamente); AUC (Area Under Curve) 46,6mcgxml-1xh y 39,4mcgxml-1xh, respectivamente; y la T1/2 de Epratuzumab se validó en el rango 19 a 25 días. La T1/2 aumenta desde unas 6 horas tras la primera infusión a las cifras indicadas (rango: 19-25 horas) al final de un ciclo de tratamiento (4 infusiones semanales).

ESTUDIOS CLÍNICOS

Los estudios clínicos fase I/II llevados a cabo en pacientes con «linfoma no-Hodking» refractario o recidivante, han sido bien tolerados. Epratuzumab se administró por infusión IV a razón de 120 a 1.000mg/m2/semana durante 4 semanas consecutivas. A dosis ≥ 240mg/m2, las respuestas catalogadas como favorables se observaron en un porcentaje variable en función de la agresividad del linfoma (del 10% en las formas más agresivas a un 29% en las versiones indolentes).

Otro estudio fase II valoró la eficacia y seguridad de Epratuzumab (360mg/m2 IV) cuando se administró junto a Rituximab (375mg/m2 IV). Todos los participantes eran Rituximab-naïve. Todos los efectos adversos se notificaron tras la primera dosis, resolviéndose durante las infusiones posteriores. Los más significativos fueron fiebre, náusea y otros síntomas achacables a la fiebre elevada.

Se representan los epítopos antigénicos de los linfocitos B y los anticuerpos monoclonales diseñados específicamente.

Un estudio clínico abierto y multicéntrico evaluó la eficacia de un tratamiento combinado con Epratuzumab y Rituximab a las dosis habituales en pacientes con «linfoma no-Hodking» refractario o recidivante. Se logró una remisión parcial o completa del linfoma en el 57% de los pacientes con formas indolentes; y del 46% en las versiones más agresivas. Al cabo de 15 meses, la enfermedad progresó en el 31% de los pacientes (variante indolente); y el 69% en la forma agresiva del «linfoma no-Hodking».

EPRATUZUMAB EN ENFERMEDADES AUTO-INMUNES

Hoy día alrededor de 80 enfermedades se catalogan como «auto-inmunes». De éstas, las más frecuentes incluyen, por este orden, «artritis reumatoide», «síndrome de Sjögren», «lupus eritematoso sistémico» y «púrpura trombocitopenia». Tradicionalmente se ha considerado que las células T son responsables de la plétora de síntomas asociados con las enfermedades auto-inmunes. Los hallazgos más recientes han puesto en duda esta visión simplista. La implicación de las células B en estos escenarios clínicos se infiere de dos hechos: la presencia de «auto-anticuerpos»; y el mayor riesgo de «linfomas de células B» en pacientes con algunas de estas enfermedades, particularmente en el «síndrome de Sjögren».

Cuando se redacta este artículo existen diversos anticuerpos monoclonales dirigidos contra antígenos que se expresan en la membrana de las células B. Los tres más significados son: Rituximab (anti-CD20), Belimumab (anti Blys®, patente de «B lymphocyte stimulator», registrado como Benlysta®), y Epratuzumab (anti-CD22). Éstos se hallan en estadios avanzados de investigación pre-clínica para el tratamiento de diversas enfermedades auto-inmunes.

Rituximab ha sido el primer anticuerpo monoclonal autorizado por la Food and Drug Administration (FDA) norteamericana para el tratamiento del «linfoma no-Hodking de células B». Los excelentes resultados del tratamiento del «linfoma no-Hodking» con Rituximabhan promovido su estudio en patologías auto-inmunes. De este modo, Rituximab ha sido autorizado para su prescripción en la artritis reumatoide, asociado a Metotrexato y corticoides.

Existe preocupación acerca de una actuación farmacológica que desencadena una importante depleción de células B. Se considera más prudente la modulación (no la depleción) de las células B. Y es en este escenario cuando entra en juego Epratuzumab, un anticuerpo monoclonal contra el receptor CD22 de los linfocitos B.

CD22 se expresa, a bajas concentraciones, en el citosol de los pre-linfocitos y pro-linfocitos B. Este marcador aparece en la membrana cuando los linfocitos B expresan en su superficie IgM o IgG, esto es, cuando son linfocitos IgG+ o IgM+. CD22 consiste en una fracción extracelular de 141 aminoácidos y una «cola» citoplasmática. CD22 juega un trascendente papel en la modulación de la inmunidad humoral; así como en la proliferación de los «linfomas no-Hodking de células B». Diferentes anticuerpos monoclonales se engarzan con distintos dominios de la inmunoglobulina. En este sentido Epratuzumab compite con la inmunotoxina RFB4 por el tercer dominio (sitio de unión) de las inmunoglobulinas.

TOLERANCIA DEL EPRATUZUMAB

El patrón de tolerancia y seguridad se valora adecuado. Los efectos secundarios (no tanto adversos) se catalogan como leves o moderados, son transitorios y no dejan secuelas, estando relacionados con reacciones de hipersensibilidad siguiendo la primera infusión intravenosa. A fin de anticiparse a estos efectos secundarios, se administran antihistamínicos y paracetamol antes de instaurar una infusión con Epratuzumab.

Cuando Epratuzumab se asocia a un radionúclido (Y, itrio) [Epratuzumab-Y90], los efectos adversos están relacionados con la mielotoxicidad derivada de la radiación emitida por el radionúclido en circulación, sobre todo tras su paso por la médula ósea. La gravedad de la mielotoxicidad también está determinada por la dosis y el status de la médula ósea del paciente, que es función, a su vez, de otros tratamientos citotóxicos. A fin de contrarrestar esta yatrogenia, puede ser necesario llevar a cabo transfusiones de sangre y/o la administración intravenosa de citoquinas hematopoyéticas.

EPRATUZUMAB EN EL CONTEXTO DE LOS ANTICUERPOS ANTI-CD22

Otros anticuerpos monoclonales contra el antígeno CD22 en diversos estadios de investigación son los siguientes (enero 2017):

         Inmunotoxina RFB4 (scFv)-RTA: diseñada para el tratamiento de leucemias. La inmunotoxina consiste en la conjugación/fusión del fragmento variable de la cadena simple (scFv, de single chain Fragment variable) del anticuerpo monoclonal a la cadena A de la toxina de la ricina (RTA, de ricin toxin A). La unión del anticuerpo monoclonal modificado, permite que la cadena A de la toxina de la ricina se internalice en la célula bloqueando la función ribosómica y, por lo tanto, inhibiendo de modo general la síntesis proteica.

         Fragmento Fab anti-CD22 [Fab es el Fragment anti-body]: su elevada afinidad por el antígeno CD22 lo convierte en un instrumento útil tanto en el aislamiento del receptor CD22 como para el tratamiento potencial de neoplasias CD22+, patologías autoinmunes y diversas enfermedades inflamatorias.

         TAB-1720CL anti CD22: similar al anterior (Fab anti-CD22).

         Inmunotoxina scFv-Sap anti-CD22Inmunnotoxina transportadora de saporina. Esta inmunotoxina se une de modo selectivo al receptor CD22 de las células leucémicas. La inmunotoxina entra por endocitosis en las células leucémicas, liberando la saporina en los endosomas. La saporina actúa como toxina que, uniéndose a los ribosomas, inhibe la elongación de la cadena peptídica en crecimiento. Posible utilidad en el tratamiento de diversos tipos de leucemia.

         Anti-CD22 scFv (chHB22.7): posible utilidad en oncología, trasplantes y enfermedades autoinmunes.

         Fab (CD22.1) anti-CD22: al igual que los anticuerpos monoclonales mencionados, posible utilidad en varias formas de cáncer y enfermedades inflamatorias y auto-inmunes.

         RFB4-SMCC-DM1 anti-CD22: está formado por un clon RFB4 conjugado mediante un linker (SMCC) a la toxina DM1. [SMCCSuccinimidil-4-(N-Maleimidometil-Ciclohexano)-1-Carboxilato). Al igual que en otros preparados anteriores, la unión del anticuerpo monoclonal modificado con el receptor CD22 posibilita la difusión de la toxina (Trastuzumab emtansina, también designada DM1) al interior celular, donde interfiere con los microtúbulos, causando su despolimerización.

DISCUSIÓN

El bloqueo del antígeno CD20 mediante anticuerpos monoclonales, bien solo o asociados a otros fármacos o radionúclidos, ha demostrado su eficacia  en el abordaje terapéutico del «linfoma de Hodking CD20+». Rituximab es el prototipo de anticuerpo anti-CD20. El bloqueo del receptor CD20 causa apoptosis, bien por acción directa o mediada por el complemento.

Se han diseñado diversos anticuerpos dirigidos contra otro antígeno, CD22, que se expresa con mucha frecuencia en «linfomas no-Hodking» y en los linfocitos B de pacientes con diversas enfermedades auto-inmunes. El bloqueo de este receptor causa citotoxicidad mediada por anticuerpos, y no tanto por intermediación del complemento. El anticuerpo monoclonal anti-CD22 más estudiado hasta ahora es Epratuzumab. Su acción, a diferencia de lo que sucede con anticuerpos anti-CD20, parece no depender de la reducción de la carga hemática de linfocitos B. Esto puede representar una ventaja en relación al tratamiento con Rituximab cuando se usa en enfermedades auto-inmunes, en las que no es conveniente una drástica disminución del recuento de linfocitos B circulantes.

Epratuzumab se une a las células de linfoma dando lugar a la fosforilación del receptor CD22, con la consiguiente regulación negativa de la hiperactividad de subgrupos de células B.

La experiencia disponible en la actualidad muestra que un ciclo de tratamiento con Epratuzumab (360mg/m2, semana x 4 semanas consecutivas) en pacientes con «linfoma no-Hodking» (indolente o agresivo), «lupus eritematoso sistémico» o «síndrome de Sjögren» es seguro, su eficacia es consistente, y el tratamiento muy bien tolerado.

PROSPECTIVA

El papel de los anticuerpos contra antígenos específicos de los linfocitos B en oncología y enfermedades auto-inmunes requiere una investigación más pormenorizada que permita definir una combinación racional de anticuerpos monoclonales contra varios epítoposantigénicos; así como éstos asociados a otros fármacos biológicos. Dos de las ventajas asociadas con  el uso de anticuerpos monoclonales dirigidos contra antígenos específicos son, de un lado, la posibilidad de situar fármacos citotóxicos en su diana farmacológica; y, gracias a esto, la posibilidad de usar dosis más bajas de estos yatrogénicos medicamentos. Así mismo, la asociación de anticuerpos monoclonales contra los receptores CD20 y CD22 con radionúclidos, logrará mejores resultados clínicos.

Zaragoza, 29, diciembre, 2017

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Farmacia Las Fuentes

Florentino Ballesteros, 11-13

50002 Zaragoza

Sarampión

publicado a la‎(s)‎ 22 dic. 2016 9:15 por Lopeztricas Jose-Manuel

SARAMPIÓN

Vacunación de niños contra el sarampión (1973)

Antes del año 1957 prácticamente todo el mundo contrajo sarampión en algún momento de su vida, tanto si lo recuerda como si no.

El sarampión está causado por un virus ARN con un único serotipo. Se incluye dentro del género Morillivirus, perteneciente a su vez a la familia Paramyxoviridae. El único hospedador natural del virus del sarampión es el hombre.

El virus del sarampión causa un cuadro respiratorio agudo, caracterizado por un pródromo de fiebre elevada, malestar, tos, coriza y conjuntivitis (las “tres Cs” – la tercera “C” es cough, de tos en inglés). El signo patognomónico son las «manchas de Koplik»[1] (enantema inicial seguido de eritema con máculas con aspecto de pápulas). El período de incubación varía de 1 a 3 semanas. Las manchas (máculas) se extienden desde la cabeza al tronco y las extremidades inferiores. El enfermo es extremadamente contagioso desde 4 días antes y hasta 4 días después del surgimiento de la reacción cutánea. Los pacientes con compromiso inmunológico pueden no desarrollar el cuadro eritematoso (el signo patognomónico del sarampión).

La vacunación estandarizada con la llamada «triple vírica» (sarampión, parotiditis, rubéola) se viene aplicando desde la década de 1970 en la mayoría de los países. El desarrollo de la vacuna «triple vírica» se debió a Maurice R. Hilleman. En el año 2007 Paul A. Offit publicó una biografía de Maurice R. Hilleman con el título «Vaccinated».

La secuela más grave del sarampión es la «pan-encefalitis esclerosante sub-aguda» (referida en la literatura científica con su acrónimo en inglés SSPE).

Tristemente el sarampión todavía infecta y mata a muchos niños en todo el mundo. Un reciente estudio presentado en octubre (2016) ha mostrado que la más grave de las secuelas del sarampión y de la reacción inmune contra la infección, la «pan-encefalitis esclerosante sub-aguda», es mucho más común de lo que cree. Las conclusiones se extrajeron de un estudio retrospectivo realizado en la Universidad de California (Los Ángeles) entre niños del estado de California, Estados Unidos, entre 1998 y 2016.

La prevalencia de «pan-encefalitis esclerosante sub-aguda», un cuadro clínico mortal, es de 1 caso por cada 100.000 contagios de sarampión En el estudio restrospectivo se confirmaron 17 casos, la mayoría relacionados con el brote epidémico de sarampión en el bienio 1989-1990. El sarampión dio por erradicado en Estados Unidos en el año 2000, si bien las perversas creencias contrarias a la vacunaciónpueden dar al traste con este logro de  salud pública.

El análisis detallado mostró que la incidencia de «pan-encefalitis esclerosante sub-aguda» en mucho mayor entre los niños de menos de 1 año de edad que contraen sarampión (incidencia: 1 de cada 600). Gracias a los programas de vacunación, la incidencia de sarampión es residual. Durante los primeros 10 meses de 2016 solo se han confirmado 62 casos en Estados Unidos, con una población superior a los 300 millones de personas. El problema es que la «pan-encefalitis esclerosante sub-aguda» se manifiesta años después de la infección (8 años después, como valor promedio), por lo que no es fácil establecer una relación causal.

La «pan-encefalitis esclerosante sub-aguda» debuta con sutiles cambios conductuales, generalmente asociados con un empobrecimiento del rendimiento escolar. La enfermedad progresa a lo largo de varios meses, dando lugar a convulsiones y dificultades de deglución que hacen precisa alimentación por sonda nasogástrica. El enfermo termina en estado vegetativo; y finalmente fallece.

Este grave proceso neurodegenerativo suele manifestarse tras un prolongado período de latencia. Pero no siempre sucede así. En ocasiones surge durante la fase aguda de la infección.

El sarampiónn es el primer virus inmunosupresor que se descubrió, mucho antes del VIH («Virus Inmunodeficiencia Humana»). Los estudios epidemiológicos han evidenciado que cualquier fallecimiento por causa no traumática en los siguientes 30 días a la infección por sarampión, se deberían considerar achacables al proceso nosológico.

La infección se transmite por vía aérea o por contaminación de objetos con el virus (fómites). El virus permanece viable fuera del cuerpo durante largos períodos de tiempo. El contagio es posible en niños que todavía no han sido vacunados (menores de 1 año) con la vacuna «triple vírica», así como en el 5% de la población que no consiguen una protección adecuada con la primera dosis vacuna. [La primera dosis de la vacuna «triple vírica» se administra a los 12 meses de vida; y la seguna dosis a los 4 años. Con esta segunda dosis se pretende abarcar al 5% aproximadamente de la población que no queda protegida con la primera dosis]. El virus es más contagioso durante la fase pre-prodrómica, esto es, antes de la aparición del signo patognomónico («manchas de Koplik»).

El pasado mes de septiembre (2016) Estados Unidos dio por erradicado el sarampión en todo su territorio, incluido Alaska y Hawái. No obstante, hay que ser muy prudente porque el sarampión no está erradicado en muchos países. Además, la postura contraria a la vacunación por parte de algunos grupos sociales integristas puede proprender al surgimiento de nuevos casos. Es una enfermedad grave en la infancia, pero aun lo es más cuando se contrae en la vida adulta. La infección no progresa de momento porque la población general está vacunada. Si se relajan las políticas de vacunación o se actúa con permisividad frente a estos peligrosos movimientos sociales, la situación puede cambiar de manera muy desfavorable.


[1] También denominados «puntos de Koplik», apellido de un pediatra estadounidense que describió el signo patognomónico del sarampión en 1896, consistente en pequeñas manchas rojas con un punto blanquecino en el centro, que aparecen en la mucosa bucal a la altura de las mejillas. Estas lesiones preceden al exantema generalizado, característico de la infección. Koplik descubrió la bacteria Bordetella pertussis, causante de la tos ferina o paroxística. Escribió el libro The Disease of Infancy and Childhood (1902).

Zaragoza, 22 de diciembre de 2016

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Farmacia Las Fuentes

Florentino Ballesteros, 11-13

50002 Zaragoza

Inmunoterapia contra el cáncer

publicado a la‎(s)‎ 20 dic. 2016 9:53 por Lopeztricas Jose-Manuel

INMUNOTERAPIA CONTRA EL CÁNCER

Año 1968Steven A. Rosenbeg, a la sazón joven cirujano, se enfrentó a un hecho médico insólito: el sistema inmune de un paciente había conseguido destruir un cáncer en un estadio avanzado. Sin duda se trataba de una observación excepcional. Tras obtener los  permisos pertinentes transfundió sangre de este paciente a otro enfermo con un cáncer gástrico en fase terminal. El intento fracasó, pero no el interés por hallar una explicación a tan excepcional observación. Téngase en cuenta la fecha, 1968.

Medio siglo más tarde el Dr. Rosenberg, ya con 76 años, cirujano jefe del National Cancer Institute, forma parte de un reducido grupo de investigadores que continúan persiguiendo un sueño: conseguir que los tumores sean destruidos por el propio sistema inmune del paciente.

Steven RosenbergCarl H. June y Michel Sadelain se hallan en la vanguardia de una investigación que dura ya varias décadas, trabajando,  a veces en cooperación, otras en competición, en la búsqueda de la estrategia mediante la que el sistema inmune de un paciente reaccione de manera resolutiva contra las células del organismo que han experimentado una deriva cancerosa. En la actualidad algunas versiones de esta estrategia terapéutica, denominada «terapia celular», se hallan en los últimos estadios de desarrollo preclínico, frente a unos pocos cánceres hematológicos. Los antecedentes no fueron fáciles.

Conceptualmente, la «terapia celular» consiste en la manipulación genética de las células T del paciente, modificándolas para que expresen en su membrana un anticuerpo específico contra un determinado marcador tumoral (proteína antigénica de membrana de la célula tumoral). Las células T así modificadas se multiplican exponencialmente in vitro, reinyectándolas en el paciente. Una vez en el enfermo, actúan como si fueran asesinos en serie, con una impresionante eficacia: una sola célula T modificada genéticamente puede destruir 1 millón de células cancerosas. Todavía más, las células T modificadas se multiplican. Imagínense un medicamento que, una vez administrado, se pudiese multiplicar dentro del organismo aumentando su eficacia exponencialmente.

La «terapia celular» («técnica de transferencia celular», como suele referirse a ella Steven Rosenberg) no se ha de confundir con otra estrategia anticancerosa relativamente novedosa, como son los «inhibidores del PL1-ligando» (1) (PDL, acrónimo de Programmed Death Ligand) que actúan «liberando» el freno que muchos procesos cancerosos imponen al sistema inmunitario. Mientras los «inhibidores del PD-1 ligando» des-reprimen el sistema inmunitario para que pueda enfrentarse a las células tumorales, la «terapia celular» rediseña las células T del paciente para que ataquen de modo específico a las células cancerosas que expresan en su membrana celular una proteína específica (marcador tumoral).

Los experimentos con «terapia celular» se han centrado hasta ahora en cánceres hematológicos, no en tumores sólidos. Además, es importante evitar un ataque masivo contra las células tumorales que, a la manera de la reacción Jarisch-Herxheimer con los antibióticos, puede poner el peligro la propia vida del enfermo. De hecho, un reciente ensayo clínico se ha interrumpido debido a una exagerada reacción de las células T contra los tejidos sanos de los pacientes. Tres de estos pacientes desarrollaron una encefalitis mortal.

La industria farmacéutica ha mostrado interés en la «terapia celular», si bien las primeras etapas han estado plagadas de pequeños éxitos y notorios fracasos.

Steven Rosenberg es hijo de judíos polacos ortodoxos que emigraron a New York. Cuando niño conoció que muchos de sus familiares, incluidos sus 6 hermanos, habían sido asesinados durante el Holocausto. Se graduó en medicina en la Universidad John Hopkins, doctorándose en biofísica en la Universidad de Harvard. A semejanza de quienes pretenden huir de su pasado, fue un trabajador obsesivo. En 1992 publicó un interesante libro: «The Transformed Cell».

Realizó sus primeros ensayos con inmunoterapia en 1974, a la sazón en el National Cancer Institute.  Los intentos iniciales de administrar a pacientes células T extraídas de cerdos fracasaron estrepitosamente. Todo cambió a raíz del descubrimiento realizado por Robert Gallo, a la sazón en el National Cancer Institute, de una molécula, a la que en un principio se denominó  «Factor de crecimiento de células T», y hoy día interleucina-2 (IL2). [Robert Gallo fue conocido fuera del ámbito académico por el aislamiento del virus VIH]. Pronto se descubrió que IL2 se sintetiza en una estirpe de células T, denominadas coadyuvantes (T-helper). Entre las funciones de la interleucina-2 está la diferenciación parcial de algunas células T-helper hasta células T-citotóxicas.

Se llevaron a cabo algunos experimentos en los que se inyectaban células T previamente cultivadas in vitro en un medio enriquecido con interleucina-2. Los resultados de estas inyecciones fueron frustrantes, en parte porque la reacción inmunitaria era tan drástica que muchos pacientes terminaban en Unidades de Cuidados Intensivos.

Desde 1980 a 1984, Steven Rosenberg trató a 66 pacientes, sin lograr éxito alguno. Sin embargo, en 1984 se enfrentó a la paciente que, junto a otros posteriores, le catapultó a la fama más allá del ámbito académico. Se trataba de Linda Taylor, una oficial de la Marina, diagnosticada de melanoma con una anotación en su historia clínica que indicaba «muerte inminente». Este éxito llevó su nombre a las páginas de periódicos y a la revista de información generalista Newsweek. El procedimiento que siguió fue el siguiente: tras la extirpación quirúrgica del tumor principal, aisló células T que ya habían infiltrado el tejido tumoral. Cultivó in vitro estas células T, reinyectándolas en la paciente junto a bolus intravenosos de interleucina-2.

Cuando se trataban con interleucina-2 los linfocitos procedentes de personas sanas, éstos lisaban in vitro una amplia gama de células cancerosas procedentes de melanomas, sarcomas y cáncer de colon. A estos linfocitos se les denominó con el acrónimo LAK (Lymphokine-Activated-Killer). Las células LAK no procedían de linfocitos T citotóxicos sino de una estirpe celular conocida como «células nulas». Éstas constituyen aproximadamente el 5% de todos los linfocitos circulantes. Son reminiscentes de un sistema inespecífico primigenio de vigilancia inmunológica. Su falta de especificidad resultaba atractiva para su uso potencial frente a diversos tipos de tumores. La interleucina-2 representaba un «factor de crecimiento» para las células LAK de igual manera que lo era para las células T.

En el año 1985 se publicó en The New England Journal of Medicine un ensayo con 25 pacientes diagnosticados de cáncer (melanomas y cánceres renales) con metástasis que habían respondido favorablemente al tratamiento con linfocitos reforzados con interleucina-2. Se conseguía una regresión completa del tumor en aproximadamente el 10% de los pacientes; y una reducción de la masa tumoral del 50% en otro 10% de pacientes con melanoma y en un 25% de los afectados por cáncer renal. Resoluciones similares se han logrado en pacientes con linfoma no-Hodking) y cánceres de colon.

Los modelos teóricos hacían pensar que el tejido tumoral tendría la mayor concentración de células inmunitarias específicas contra el tejido neoplásico. La investigación se dirigió, pues, a aislar estos «linfocitos de infiltración tumoral» (TIL, de su acrónimo en inglés). Esta búsqueda estaba justificada porque las células LAK (Lymphokine-Activated Killer) dejaban de actuar al cabo de unos diez días. Sin embargo los TIL continuaban medrando hasta digerir la casi totalidad de células tumorales, terminando por formarse una masa en la que las células T eran predominantes. Estas células TIL fueron posteriormente identificada como «células T citotóxicas». Las TIL, a diferencia de las LAK, eran específicas para cada tumor.

La eficacia de la terapia con células TIL (Tumour Infiltrating Lynphocytes) era muy superior a la observada con células LAK. En todos los casos se administraban inyecciones (bolus) de interleucina-2 como «factor de crecimiento».

Los ensayos con células TIL se publicaron inicialmente en The New England Journal of Medicine en 1988, solo tres años después de la publicación de los ensayos con células LAK.

 

Carl H. June inició su carrera científica en el ámbito militar, vinculado a la Academia Naval norteamericana. Se formó en el área de los trasplantes de médula ósea, interesándose también por las consecuencias médicas de la radiación. Este asunto tenía gran interés. No olvidemos que eran los años de la «Guerra Fría», y la posibilidad de un conflicto nuclear se consideraba un riesgo real. Como parte de este trabajo, realizado en el Naval Medical Research Center, perfeccionó, junto a Bruce Levine, la tecnología para la multiplicación masiva de células T in vitro, sistemática de trabajo que no ha sido mejorada, y sigue plenamente vigente. A mediados de la década de 1990, trabajando para la empresa Cell Genesys, una compañía de terapia génica, intentaba modificar genéticamente las células T como una posible estrategia, que nunca funcionó, contra la infección por VIH (Virus Inmunodeficiencia Humana).

La muerte de su esposa a consecuencia de un cáncer ovárico, cambió su interés científico, focalizándose en la «terapia génica». De hecho, aplicó los rudimentarios conocimientos que sobre esta técnica se tenían en 1996 para salvar a su esposa. No lo consiguió, falleciendo 2001.

 

El tercer personaje de este triunviro, Michel Sadelain, estudiante de inmunología en la Universidad de Alberta durante la década de 1980, experimentaba una técnica para «cargar» células T con objeto de tornarlas más eficientes en la lucha contra el cáncer.

Después de desplazarse al Whitehead Institute for Biomedical Research, en CambridgeMassachusetts, investigó la introducción de genes en el genoma de las células T. Logró los primeros resultados en 1992, usando virus inactivados para modificar genéticamente las células T de ratón.

Michel Sadelain se integró en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center. En el año 2003, junto a otros colegas, entre quienes estabaIsabelle Riviére, con quien contraería matrimonio, demostró que las células T modificadas genéticamente podían erradicar ciertos tipos de cáncer en roedores. ¿Cómo se conseguía? Para luchar contra el cáncer las células T tienen que reconocer primero a las células cancerosas como «células no-propias».

Las células T, derivadas de los linfocitos T, patrullan el organismo buscando fragmentos proteicos específicos que, a modo de basura metabólica, se expresan en la superficie de células infectadas por un microorganismo (bacteria, virus) o bien por células invasoras que no pertenecen al propio organismo. Cuando se engarzan a uno de estos fragmentos (determinantes antigénicos) la célula T destruye la célula infectada. [La señal de pertenencia de una célula al organismo, su documento de identidad molecular, es un conjunto de proteínas denominadas «complejo mayor de histocompatibilidad», más conocido por su acrónimo en inglés, MHC – Major Histocompatibility Complex -].

Sin embargo, las células cancerosas son versiones mutadas de las propias células del organismo. Eluden así su destrucción por el sistema inmunitario, incapaz de reconocerlas como «no-propias» ya que son portadoras del «complejo mayor de histocompatibilidad».

El objetivo del equipo de Michel Sadelain era marcar químicamente a las células cancerosas para señalarlas como «no-propias», al objeto que las células T las destruya. Sin embargo, marcar químicamente las células cancerosas se ha demostrado insuficiente. La célula T necesita llevar en su membrana alguna estructura molecular que actúe a modo de «activador».

La estrategia seguida fue crear un constructo formado por una célula T que portase un antígeno («iniciador») y un anticuerpo específico contra un marcador expresado por la célula tumoral. El constructo (una estructura quimérica) se denomina CAR (de su acrónimo en inglés Chimeric Antigen Receptor).

La terapia con este constructo de célula T (célula T con su «iniciador» y su «anticuerpo antitumoral específico») se designa de modo abreviado «terapia CAR-T» (Chimeric Antigen Receptor-T).

Otros grupos de investigación también diseñaron estas quimeras biológicas. Mención especial merecen los equipos de trabajo dirigidos por el israelí Zelig Eshhar, y el grupo de Dario Campana, entonces adscrito al St. Jude Children’s Research Hospital.

Sin embargo, durante los años finales del siglo XX y primeros años del siglo actual, estas investigaciones se ceñían al ámbito académico, muy lejos de su aplicación clínica.

El interés inicial de la industria farmacéutica era escaso por cuanto la «terapia de transferencia celular» no se acomodaba fácilmente a la producción industrial, al tratarse de tratamientos a la medida de cada paciente.

De nuevo, como en el caso de Linda Taylor antes comentado, una historia personal dinamizó el ulterior desarrollo de la «terapia celular».

En el año 2001 Kimberly Lawrence Netter, una mujer de 44 años falleció de cáncer de mama. Su suegro, Edward Netter, un rico financiero y fundador, junto a su esposa, Barbara, de Alliance for Cancer Gene Therapy, otorgaron una importante suma de dinero a los equipos de trabajo de los doctores June y Sadelain. A esto se añadió el apoyo económico de la Leukemia and Lymphoma Society.

Gracias a esta financiación, el proyecto de investigación siguió adelante.

En el año 2010 el grupo de trabajo del Dr. Rosenberg publicó en la revista Blood el caso de un paciente con linfoma, que se resolvió favorablemente, aun cuando fueron precisos dos ciclos de tratamiento. Casi al mismo tiempo el Dr. June comunicó otros casos de leucemia linfocítica crónica que también tuvieron una evolución favorable. Estos resultados despertaron el interés de la multinacional helvética Novartis, que adquirió las regalías a Carl June.

Hoy día existen tres laboratorios farmacéuticos en la vanguardia de la «terapia celular». Los tres esperan obtener la aprobación de sus primeros tratamientos en 2017 o 2018.

Las tres compañías farmacéuticas están vinculadas con instituciones académicas de gran solvencia: Novartis con la Universidad de PennsylvaniaKite Pharma con el National Cancer Institute; y Juno Therapeutics con Sloan Kettering Cancer CenterFred Hutchinson Cancer Research Center, y Seatle Children’s Hospital.

La colaboración inicial entre los tres investigadores (RosenbergJune y Sadelain) se ha tornado en rivalidad, sobre todo cuando se sabe que la técnica puede ser reconocida con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina.

No obstante, hay que ser prudente. La «terapia celular» (tal vez debiéramos decir «terapia génica quimérica») solo ha sido ensayada en leucemias y linfomas, que en conjunto representan alrededor del 5% de todos los tumores que se diagnostican. Los resultados logrados con tumores hematológicos no son reproducibles en tumores sólidos. Además, hoy día la «terapia celular» tiene un coste de cientos de miles de dólares por paciente. Un asunto de trascendental importancia es hacerlos asequibles económicamente para los sistemas sanitarios. Por otra parte, el proceso de modificación genética de las células T requiere alrededor de 4 semanas desde la extracción de las células T infiltradas en el tejido tumoral del paciente, las denominadas en el texto células TIL. Muchos enfermos no sobreviven el tiempo requerido. Además, la inyección de células T modificadas genéticamente da lugar, de sólito, a una reacción inmunitaria «excesiva», que compromete la supervivencia del paciente, de por sí gravemente enfermo.

Las células T son armas poderosas. Su utilización con fines terapéuticos conlleva el riesgo de que puedan matar al paciente como una extensión indeseada de su acción terapéutica.

Otro objetivo de la «terapia celular» es hacerla extensiva a tumores sólidos. Un marcador clásico en los tumores de mama es el HER2 (Human Epithelial Receptor). Sin embargo, este marcador también se expresa en células del parénquima pulmonar. Cuando el Dr. Rosenberg ensayó la «terapia de células T» en una paciente con cáncer de mama, la reacción de las células T contra el tejido pulmonar fue inmediata: apareció a los 15 minutos de iniciar la infusión intravenosa, y la paciente terminó falleciendo cinco días después.

Para que la «terapia celular» sea operativa, las células cancerosas han de expresar los marcadores en su membrana externa. Hay una estratagema que está ganando interés: las células inmunes del paciente pueden ser manipuladas para fabricar lo que se denomina TCR (acrónimo de T-Cell-Receptors). Éstas pueden reconocer proteínas en el interior de las células cancerosas. Según algunos expertos, las TCR pueden ser la solución para el tratamiento de tumores sólidos. En este sentido se han llevado a cabo algunos ensayos preliminares en un tipo de sarcoma.

Pero además otras mejoras se hallan en camino:

Los doctores Sadelain y June están trabajando en CARs (Chimeric Antigen Receptors) blindados que no solo se engarzan a su diana molecular sino que son capaces de inducir la respuesta inmune. Cellectis, una empresa farmacéutica francesa, ha tratado a dos niños muy pequeños sin necesidad de extraer las células T de cada niño.

Bellicum Pharmaceuticals está trabajando en una terapia génica que frena la reacción si ésta pone en peligro la vida del propio paciente.

Querría terminar con la frase atribuida al microbiólogo francés Louis Pasteur: la suerte favorece a la gente que la busca». La deriva cancerosa de algunas, o muchas, de nuestras células, parece un problema imposible de domeñar. Probablemente estamos conviviendo con un sinnúmero de células neoplásicas, cualquiera de ellas con potencialidad para multiplicarse de manera masiva y disruptiva. Tal vez debamos “enseñar” a nuestro sistema inmune a controlar la situación hasta donde sea posible.

Zaragoza, a 20 de diciembre de 2016

 

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Farmacia Las Fuentes

Florentino Ballesteros, 11-13

50002 Zaragoza 

Inmunoterapia anti-cancerosa. Conceptos básicos.

publicado a la‎(s)‎ 16 dic. 2016 11:02 por Lopeztricas Jose-Manuel

INMUNOTERAPIA ANTI-CANCEROSA CONCEPTOS BÁSICOS

 

La inmunoterapia es una de las estrategias más vanguardistas del actual tratamiento anticanceroso. Hay quien piensa que podría llegar a relegar a la quimioterapia y radioterapia. En la actualidad, la industria farmacéutica está invirtiendo billones de dólares, a la par que proyectando la realización de cientos de ensayos clínicos.

¿Qué es la inmunoterapia?

Inmunoterapia hace referencia a cualquier tratamiento que se aproveche del sistema inmunitario para luchar contra las enfermedades, incluido el cáncer. A diferencia de la quimioterapia anticancerosa dirigida a destruir directamente células cancerosas mediante la interferencia en diversos procesos bioquímicos celulares, explotando la principal característica de las células malignas, esto es, su multiplicación masiva y disruptiva, la inmunoterapia anticancerosa utiliza como arma terapéutica el propio sistema inmune del paciente.

Tipos de inmunoterapia anticancerosa

Hoy día (diciembre 2016) existen cuatro estratagemas que encajan bajo el epígrafe de «inmunoterapia anticancerosa»:

1ª.- «Inhibidores de checkpoint».

2ª.- «Terapia celular con linfocitos T».

3ª.- «Anticuerpos bi-específicos».

4ª.- «Vacunas anticancerosas».

Breves consideraciones sobre cada una de estas estrategias

Los «inhibidores del checkpoint» inhibidores de PD1-ligando») representan la principal forma de «inmunoterapia anticancerosa». Los fármacos de este grupo bloquean el mecanismo que usan las células cancerosas para desactivar el sistema inmune del paciente. Los denominados «inhibidores de checkpoint» des-reprimen a las «células T killer» para atacar a las células tumorales. De alguna manera, el tumor coloca el sistema inmune del paciente en posición «off»; y los «inhibidores del checkpoint» retornan el sistema inmune a la posición «on».

Hasta ahora la Food and Drug Administration (FDA) norteamericana y la Agencia Europea del Medicamento ha autorizado cuatro medicamentos de esta clase. Todos se han de administrar por infusión intravenosa.



La «terapia celular» consiste en remover células inmunes del paciente, modificándolas genéticamente, cultivándolas luego in vitro para incrementar su número exponencialmente. A continuación se trasfunden al paciente por vía intravenosa. Esta opción terapéutica debe ser formulada individualmente para cada paciente. A día de hoy la «terapia celular» es experimental.


Los «anticuerpos bi-específicos» son una alternativa a la «terapia celular», al no ser precisa la individualización de los tratamientos. Estos anticuerpos son proteínas que se unen tanto a las células cancerosas como a las células T. De este modo acercan ambas células a fin de que las células T (T killer) puedan atacar, y destruir, de modo más eficiente a las células cancerosas. Un fármaco de esta clase, Blincyto® ha sido autorizado para el tratamiento de un raro tipo de leucemia. [Blincyto® es el nombre registrado de Blinatumomab, anticuerpo monoclonal que se engarza simultáneamente a los receptores CD19 de las células B, y CD3 de las células T. Se usa en el tratamiento de pacientes con leucemia linfoblástica de células B cromosoma Philadelphia negativos, que son refractarios, o han recaído tras un tratamiento convencional]. [El acrónimo CD deriva del inglés Cluster of Differentation].

«Vacunas anticancerosas». A diferencia de las vacunas clásicas, las vacunas anticancerosas se administran cuando la enfermedad se ha instaurado. Estas vacunas tienen como función estimular la actividad del sistema inmunitario, actuando como antígeno una molécula expresada, o segregada, por las células cancerosas.

La única vacuna anticancerosa autorizada (diciembre 2016) para tratamiento del cáncer de próstata es Provenge® (Sipuleucel-T)]. [Curiosamente, el descubridor de la vacuna Sipuleucel-TLloyd John Old falleció en 2011 de cáncer de próstata refractario a la vacuna que había descubierto].

Otra vacuna, BCG (Bacilo de Calmette Guérin), inicialmente desarrollada para prevenir la tuberculosis, se ha usado para tratar el cáncer vesical. Al tratarse de una bacteria tuberculosa debilitada, el bacilo Calmette Guérin (BCG) parece provocar una reacción inmune general frente al cáncer, si bien hasta ahora solo se ha utilizado en el cáncer de vejiga.

¿Qué tipos de cáncer se tratan con inmunoterapia?

Cuatro «inhibidores de checkpoint» se han autorizado para el tratamiento del melanoma, linfoma de Hodgkin, cánceres de pulmón, riñón, vejiga, y cabeza y cuello. Hay ensayos clínicos en curso para evaluar su utilidad potencial en otros tipos de cáncer. Los «inhibidores de checkpoint» comercializados hasta ahora (diciembre 2016) son: Ipilimumab (Yervoy®), Nivolumab (Opdivo®), ambos de Bristol Myers SquibbPembrolizumab (Keytruda®) de Merck; y Atezolizumab (Tecentriq®) de Genentech, empresa biotecnológica subsidiaria de Roche.

La «terapia celular» se ha ensayado en cánceres hematológicos (leucemia y linfomas).

¿Cómo funciona la inmunoterapia?

La inmunoterapia ha conseguido resultados excepcionales en algunos pocos pacientes. Entre el 20 y el 40% de los enfermos logran resultados favorables con los «inhibidores de checkpoint». La mejor respuesta se obtiene en el tratamiento del melanoma. Algunas remisiones de procesos cancerosos avanzados han perdurado durante años, bien en régimen de monoterapia, o asociando dos fármacos de esta clase para optimizar la terapia. Sin embargo, algunos pacientes se muestran refractarios al tratamiento, o experimentan remisiones muy limitadas.

La «terapia celular» da lugar a remisiones completas en un porcentaje variable, entre el 25 y el 90%, en función del tipo de cáncer. Mientras algunos pacientes logran mejorías perdurables, otros sufren recidivas a los pocos meses del tratamiento.

Consideraciones generales sobre efectos adversos

El principal efecto adverso de los «inhibidores de checkpoint» son enfermedades auto-inmunes, una extensión del propio mecanismo de acción de estos fármacos, al atacar a tejidos sanos. Algunas manifestaciones clínicas de estas reacciones auto-inmunes son: inflamación, diarrea, artralgias y mialgias, artritis reumatoides, y cardiotoxicidad. Estas reacciones adversas precisan tratamiento con corticoides e inmunosupresores.

La yatrogenia de la «terapia celular» remeda a la de los «inhibidores de checkpoint», por cuanto también sobre-estimulan el sistema inmune.

Coste de los tratamientos

El tratamiento con los «inhibidores de checkpoint» superan los 100.000 € anuales por paciente.

Aun cuando todavía no se ha comercializado ningún tratamiento con «terapia celular», su coste, debido a la individualización requerida, alcanzará fácilmente cientos de miles de euros anuales por paciente.

Zaragoza, 16, diciembre de 2016

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Farmacia Las Fuentes

Florentino Ballesteros, 11-13

50002 Zaragoza

Inmunoterapia anticancerosa. Mutación KRAS.

publicado a la‎(s)‎ 14 dic. 2016 9:59 por Lopeztricas Jose-Manuel

INMUNOTERAPIA ANTICANCEROSA MUTACIÓN K-ras

La impresionante recuperación de una mujer con «cáncer avanzado de colon y recto» tras ser tratada con células de su propio sistema inmunitario puede conducir a nuevas opciones terapéuticas para miles de pacientes con cánceres de colon o páncreas.

Es la primera vez que se ha logrado tratar con éxito un cáncer causado por una mutación relativamente frecuente. Hasta ahora, los cánceres resultantes de esta mutación se consideraban farmacológicamente intratables.

Steven A. Rosenberg, responsable del departamento de cirugía de los National Cancer Institute de Estados Unidos publicó el caso de esta mujer en la revista The New England Journal of Medicine. [El artículo lleva por título «T-Cell Transfer Therapy Targeting Mutant KRAS in Cancer». Referencia: año 2016, volumen 375, páginas 2255-2262]. Los genes kras (o: k-ras) codifican una proteína G (KRAS, a veces también K-ras) involucrada en la transducción de señales desde el receptor de membrana del «Factor de Crecimiento Epidérmico» (EGF, de Epidermal Growth Factor), hasta sus dianas cromosómicas. El resultado es, bien la inhibición del crecimiento tumoral o la proliferación tumoral (masiva y disruptiva) junto a la angiogénesis.

En la figura se simplifica la ruta de señalización celular en que intermedia el marcador KRAS en su versión normal (color rojo) y en su versión mutada (color azul). La ruta se inicia por la interacción del EFG (Epidermal Growth Factor) con su receptor de membrana (EGF-R). La transducción de señales, por intermediación de proteínas G, da lugar, en presencia del intermedio sintetizado por el gen kras mutado, a la angiogénesis, proliferación celular (deriva cancerosa) y desarrollo de metástasis. [El gen se escribe con minúscula, mientras el producto que resulta de su expresión (transcripción y traducción) se escribe con mayúscula. Así, el gen kras contiene la información codificada que posibilita la síntesis de la proteína KRAS. En algunos textos médicos el gen aparece referenciado como k-ras, y el producto codificado por éste se designa como K-ras].

La paciente, Celine Ryan (ha autorizado a que se nombre sea publicado), 50 años y madre de cinco hijos, es portadora de una inusual mutación genética. Aunque en la actualidad se considera libre de cáncer, no está clínicamente curada.

El tratamiento aplicado se encuadra en una de las variantes de la «inmunoterapia anticancerosa», estrategias que estimulan al sistema inmune a luchar contra el cáncer.

El éxito en un paciente no es garantía de eficacia a gran escala, pero no por ello los resultados son menos importantes.

Carl H. June, adscrito a la Universidad de Pennsylvania, Estados Unidos, escribió una editorial en el mismo número de la revista en la que Steven A. Rosenberg hizo público su hallazgo. [June CH. Drugging the Undruggable Ras – Immunotherapy to the Rescue? The New England Journal of Medicine 2016; 375: 2286-2289].

Es la primera vez que se consigue corregir las consecuencias de un defecto en el gen kras. El logro es trascendente porque esta mutación está presente en casi todos los tumores pancreáticos, uno de los más difíciles de tratar. La industria farmacéutica lleva invertidos billones de dólares sin haber logrado avance alguno en este tipo de tumor.

El éxito con esta paciente plantea la cuestión de si su curación ha sido un caso excepcional, como el del famoso paciente con cáncer de estómago del lejano 1968 que, sin embargo, despertó el interés, entonces estrictamente teórico, por las posibilidades terapéuticas de la «inmunoterapia anticancerosa».

Solo en Estados Unidos se diagnostican cada año alrededor de 53.000 casos de cáncer de páncreas con una mortandad de aproximada de 42.000 pacientes. Es uno de los cánceres con mayor mortalidad, con una supervivencia inferior al 10% al cabo de 5 años del diagnóstico. El número estimado de cánceres de páncreas en todo el mundo fue de 330.000 personas, según estadísticas del año 2012, las más recientes disponibles.

Entre el 30 y el 50% de todos los «cánceres de colon y recto» tienen mutaciones KRAS; y alrededor del 13% tienen el tipo de mutación de la paciente Celine Ryan. En Estados Unidos se prevén en 2016, alrededor de 95.000 casos de cáncer de colon, y 39.000 casos de cáncer de recto, con una mortandad combinada (considerando ambos conjuntamente bajo el epíteto «cáncer de colon y recto» de 49.000 personas). A escala global se produjeron 1,4 millones de casos con 694.000 fallecimientos (estimaciones del año 2012).

El éxito en este caso es achacable a la perseverancia de la paciente para ser incluida en los ensayos clínicos, ya que se le negó su participación en dos ocasiones previas argumentando que sus tumores no estaban suficientemente desarrollados y no cumplían los criterios exigidos.

La investigación involucró a las denominadas células TIL (acrónimo de «Tumour Infiltrating Lymphocytes»). Se trata de un tipo de células T que se infiltran en el tejido tumoral, tal como lo harían comandos especiales en territorio enemigo siguiendo el símil bélico. Steven A. Rosenberg lleva décadas estudiando estas células TIL, al igual que otras variantes de células T, tales como las LAK («Lymphokines Activated Killer») y las denominadas «células nulas» (células T inespecíficas, reminiscencia de un sistema inmune primigenio).

Hasta ahora, la «terapia celular» ha logrado los mejores resultados en el tratamiento del melanoma avanzado, el cáncer de piel con peor pronóstico. Se extraen células TIL de la masa tumoral, se reprograman y cultivan in vitro, re-inyectándose de nuevo en el paciente. Usando esta técnica, el equipo de Steven A. Rosenberg ha conseguido remisiones en el 20 a 25% de los pacientes con esta enfermedad.

La experimentación se ha ampliado a otros tumores más complejos, tales como los cánceres digestivos (incluyendo los de «colon y recto», y los pancreáticos), ováricos, de mama, y otros, que en conjunto abarcan más del 80% de las casi 600.000 muertes anuales por cáncer en Estados Unidos.

Los investigadores rastrean los tumores en busca de mutaciones; pero también en busca de las células T que se infiltran en el tejido neoplásico (las denominadas células TIL  - Tumour Infiltrating Lymphocytes -). Estas células son fundamentales por su capacidad para atacar de modo selectivo a las células tumorales soslayando a las células sanas.

La paciente referida al inicio del artículo, Celine Ryan, de Rochester HillsMichigan fue diagnosticada inicialmente de cáncer de colon que se extendió (metástasis) a los pulmones, a pesar de la cirugía, quimioterapia y radioterapia. Lucho con denuedo hasta que fue aceptada a participar en el «programa de investigación de las células TIL» de los National Cancer Institute en diciembre de 2014. El rechazo inicial a ser aceptada en el programa de investigación se justificó porque su tumor no estaba tan desarrollado como para albergar un número suficiente de células TIL (Tumour Infiltrating Lymphocytes). Se le invitó a solicitar su participación más adelante cuando los tumores se hubiesen desarrollado más. Un segundo intento de participación en el programa de investigación fue también rechazado.

Insistió; y finalmente fue aceptada en marzo de 2015 cuando, a criterio del Dr. Rosenberg, sus tumores eran operables. En abril (2015) se extirparon los tumores pulmonares en busca de las células TIL.

Sorpresivamente, el tejido tumoral de Celine Ryan mostró ser una verdadera mina de oro para la medicina. Las células tumorales portaban la mutación KRAS (o: K-ras). Las células TIL infiltradas en el tumor actuaban como misiles teledirigidos contra las células tumorales portadoras de dicha mutación. Las células TIL eran aptas porque las células tumorales con la mutación KRAS expresaban en su membrana un marcador específico. El aspecto más importante es que la mutación KRAS de Celine Ryan es compartido por muchos otros pacientes que, por lo tanto, son candidatos a tratamiento con células TIL. La investigación ha encontrado en el gen kras (que codifica el marcador KRAS) el señuelo que añadir a las células TIL para incrementar exponencialmente su capacidad de atacar a muchos tumores KRAS-positivos. Una vez que se modifican genéticamente las células TIL, se procede a su multiplicación in vitro, creando una verdadera infantería anticancerosa.

La paciente Celine Ryan recibió alrededor de 100 millones de sus células TIL genéticamente modificadas, para potenciar su capacidad de atacar el tumor. El tratamiento también incluyo la infusión intravenosa de interleucina-2, un «factor de crecimiento de las células T killer».

Celine Ryan tenía siete masas tumorales en sus pulmones. Seis colapsaron y desaparecieron. La última, aun cuando se retrajo en un principio, creció nuevamente y debió extirparse quirúrgicamente. ¿Por qué “escapó” esta última masa tumoral al tratamiento? Los análisis mostraron que sus células experimentaron una mutación inesperada; y las células TIL no estaban programadas frente al nuevo marcador tumoral. Esta argucia del tumor para escapar de las células TIL es el talón de Aquiles de la «inmunoterapia anticancerosa». Con esta estrategia el tumor parece haber hallado la manera de perpetuarse a sí mismo.

Zaragoza, a 14 de diciembre de 2016

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Farmacia Las Fuentes

Florentino Ballesteros, 11-13

50002 Zaragoza

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