Farmacias vivas

2007/07/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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(Foto: Instituto de Salud de EEUU; de Archivo)

Hace un año, la Agencia Europea del Medicamento (EMEA) autorizó la comercialización por primera vez en todo el mundo de un medicamento producido por un animal transgénico. En concreto, autorizó la utilización de la proteína ATryn producida en leche por cabra genéticamente modificada. Esta proteína, producida por GTC Biotherapeutics, es una antitronbina humana, anticoagulante. Evita la formación de coáginas en pacientes con deficiencia de esta proteína.

Meses antes, la agencia no autorizó esta antitronbina porque fue probada en pruebas clínicas en muy pocos pacientes. Pero la falta de antitrobina es una enfermedad rara, sólo una de cada 3.000 y 5.000 personas sufre, por lo que no es fácil conseguir muchos pacientes voluntarios. Sin embargo, posteriormente se decidió que las pruebas presentadas por GTC eran suficientes. Entre las personas voluntarias también se encontraban mujeres embarazadas, y los expertos demostraron que la antitronbina es totalmente segura y tiene la misma eficacia tanto en mujeres no embarazadas como en embarazadas.

Además de la compañía GTC, otras empresas generadoras de sustancias terapéuticas en animales transgénicos tomaron la noticia con esperanza. Desde hace tiempo esperaban abrir las puertas del mercado y enseguida vieron la conclusión del paso dado por la SAME: El valor de mercado de GTC creció más de un 20% y el de su competencia cercana, la compañía Pharming, creció casi un 10%.

Además, dos semanas después de su autorización en ATry, la SAME autorizó la comercialización de un antiinflamatorio producido por Pharming mediante conejos transgénicos. Se pensaba que detrás de esto iban a ir otros.

No es así. Y es que tienen que garantizar que los temas creados en los animales transgénicos son seguros y para ello deben superar un montón de pruebas. En particular, deben considerar cuatro puntos: respuestas alérgicas, respuesta del sistema inmunológico, respuesta autoinmune e infecciones, incluidas las provocadas por priones. Para garantizar y demostrar que son seguros de todas las partes, deben utilizar una técnica muy avanzada y presentar numerosas pruebas. Y para ello se necesita mucho tiempo y dinero.

Algunas enfermedades se producen porque el paciente no tiene un tema en la sangre. A veces, el único tratamiento es la administración e inyección de esta sustancia en la sangre de un donante.

De archivo

Leches muy especiales

Hace diez años, sin embargo, no se conocían los inconvenientes y muchos investigadores esperaban mucho en este campo. En 1996 el Instituto Roslin presentó Dolly, el primer animal clonado de una célula adulta. Un año después, en el mismo instituto, nacen otras dos ovejas clonadas, Molly y Polly. No se parecían mucho a Dolly, sino que se caracterizaban por tener en su genoma un gen humano.

Este gen codifica la proteína denominada factor IX. Es una proteína coagulante de la sangre que se utiliza para el tratamiento de la hemofilia, que es lo que les falta en la sangre. Pero la única fuente para obtener el factor IX es el plasma sanguíneo de los seres humanos y para ello crearon Molly y Polly para crear un rebaño de ovejas que aportara el factor IX en la leche. Esto supondría un importante mercado de esta proteína.

Por lo tanto, para producir moléculas biológicas como proteínas, anticuerpos, la ingeniería genética parecía una gran oportunidad. Hasta entonces, se utilizaban culturas celulares de microorganismos, levaduras o animales o personas, y esa es la vía principal. Sin embargo, es un método difícil y caro, en el que las moléculas producidas en las culturas requieren cambios complejos para poder ser utilizadas en terapia, obteniendo además pequeñas cantidades. Por ello, consideraban que la transformación de los animales en productores de medicamentos podría abaratar el producto.

Por lo tanto, han tratado de hacerlo. Molly y Polly no cumplieron su objetivo, pero los investigadores han seguido trabajando con vacas, ovejas y cabras. De hecho, estos animales se utilizan para producir leche, y si gracias a la ingeniería genética, éstos y sus descendientes consiguen formar moléculas humanas en la leche, sólo hay que aislar proteínas de la leche.

Esta cabra forma en su leche una proteína anticoagulante en sangre humana.

GTC Biotherapeutics

En este camino, el trabajo realizado por la compañía GTC con cabra ha dado sus frutos y se estima que la obtención de antitronbina mediante cabra transgénica es entre 30 y 100 veces más barata que la producción en culturas celulares.

Las vacas producen más leche que las cabras, por lo que fueron seleccionadas por Advanced Cell Technology. En la leche de las vacas transgénicas se pretendía obtener la proteína seroalbúmina de la sangre humana. La seroalbúmina se utiliza para aumentar el volumen de sangre, por ejemplo en pacientes con heridas traumáticas. Se consideraba que la leche de vaca podía ser una fuente inmejorable, ya que una sola vaca puede aportar más de 8.000 litros de leche al año, lo que podría suponer entre 40 y 80 kilos de proteínas.

Sin embargo, este campo no ha sido el desarrollo previsto. Muchos proyectos han quedado en el camino y, a pesar de que en la actualidad el mercado de estas moléculas para la terapia mueve 24.500 millones de euros, los productos producidos a partir de animales modificados genéticamente siguen ocupando una parte muy reducida.

Huevos y plantas

Sin embargo, los investigadores no se rinden y ahora también quieren producir proteínas humanas de utilidad médica en huevos. El método es similar al utilizado en los rumiantes. Al igual que los rumiantes en la leche, las gallinas genéticamente modificadas producen proteína terapéutica en los huevos.

Los investigadores quieren producir proteínas humanas de utilidad médica en huevos de gallinas transgénicas.

De archivo

El cultivo de gallinas transgénicas tiene ciertas ventajas respecto al ganado. Son baratos, productivos (cada gallina puede poner 300 huevos al año) y la distancia intergeneracional es pequeña. Esto facilita la adaptación de la producción a la demanda.

El Instituto Roslin, en colaboración con Viragen y Oxford Biomedica, ha conseguido producir dos proteínas terapéuticas en la clara de los huevos de gallinas transgénicas. Uno de ellos es el anticuerpo Mini-R24, presuntamente útil contra el melanoma maligno, y el otro interferon b-1 humano, utilizado para tratar la esclerosis múltiple y otras enfermedades. La investigación, publicada este año en la revista científica PNAS, pretende continuar investigando para mejorar los resultados.

Sin embargo, además de las gallinas, los rumiantes tienen otros competidores: las plantas. Los investigadores llevan años con el fin de que las plantas tengan unas características que quieren transformar genéticamente, entre ellas la capacidad de producir proteínas humanas y vacunas.

Las plantas transgénicas son más fáciles de crecer que los animales y además tienen menor riesgo de infección por virus o priones. Por el contrario, provocan más alergias y, sobre todo, tienen un alto riesgo de extenderse al medio ambiente. De hecho, para mucha gente ese es uno de los mayores motivos para estar en contra de los transgénicos. Por tanto, los fabricantes están obligados a tomar medidas drásticas para evitar este riesgo.

Por ejemplo, investigadores de la Universidad Purdue de EEUU cultivan plantas transgénicas en una mina situada en Indiana. De esta forma se garantiza que no se verán afectadas las plantas exteriores. Investigan con maíz, tabaco, alfalfa y soja, entre otros, para crear anticuerpos, insulina y vacunas.

Para garantizar su inocuidad medioambiental, los investigadores de la Universidad Purdue de Estados Unidos cultivan plantas transgénicas en una mina situada en Indiana.

Universidad Purdue

Existen numerosos estudios de plantas transgénicas capaces de producir este tipo de moléculas, y recientemente el Departamento de Agricultura de EE.UU. ha recibido la autorización de cultivar arroz que produce unas proteínas que se encuentran en la leche femenina. El arroz transgénico contiene lisozima, laktoferrina y seroalbúmina humana. La lisozima y la laktoferrina tienen propiedades antibacterias, víricas y fúngicas, y con el arroz, los investigadores quieren elaborar una bebida para tratar diarreas y anemia.

A pesar de los problemas, animales y plantas genéticamente modificados se están convirtiendo en una fuente de moléculas terapéuticas. Sin embargo, todavía se encuentran en sus inicios, mientras que la eficacia de los sistemas de generación de estas moléculas en las culturas celulares está aumentando. El tiempo dirá cuál es el mejor camino, de momento los investigadores no quieren cerrar la puerta.

Cómo convertir la cabra en laboratorio

ATryn es una proteína humana de leche de cabra. Para ello es necesario transformar genéticamente las cabras, introduciendo en el código genético de las cabras el gen que codifica esta proteína humana. Además, se debe conseguir que el gen sólo se exprese en células mamarias. Así, esta proteína sólo está en la leche. Por último, la proteína debe ser aislada y depurada. La compañía GTC Biotherapeutic ha trabajado y patentado un método para ello.

En primer lugar, añaden al gen que codifica la proteína terapéutica la información genética necesaria para expresarse en las células mamarias. Con ello crean un transgen que contiene ambas informaciones. Después cogen un óculo fecundado de una cabra y le inyectan el transgen.

(Foto: De archivo)

El óculo que contiene el transgen se coloca en el útero de otra cabra y comprueban si la cabrita que nace tiene transgénico en el código genético, ya que no se inserta correctamente en todos ellos. Si tiene transgen, produce proteína humana en la leche.

Sin embargo, la producción de esta primera generación varía mucho de una cabra a otra. Por lo tanto, eligen las más adecuadas y, como la capacidad de producción de proteínas es hereditaria, las cruzan. La producción de cabras transgénicas de la siguiente generación es homogénea y, además, produce gran cantidad de proteínas. Una vez depurada la proteína, la comercializan en polvo blanco.

Leche con hilos de araña

La utilización de rumiantes transgénicos, como el Hilo Biosteel, permite obtener no sólo proteínas humanas para la terapia, sino también otros temas de interés.

Biosteel Nexia Biotechnologies es un hilo de araña creado por cabras transgénicas. El hilo de araña tiene numerosas aplicaciones, biodegradable y extremadamente dura, elástica y ligera. Con un diámetro diez veces menor que una cabeza, puede parar a una abeja que va a 3,2 kilómetros por hora.

A: Hilo de araña producido en leche de cabras, ampliado en 500 ocasiones. B: Hilo roto para mostrar la estructura.

(Foto: A. Lazaris/Science)

Pero las arañas son muy agresivas y no pueden crecer como los cetares. Además, no sirve toda la red de arañas, sólo sirve el tipo de hilo que utiliza para formar la estructura de la red. Se ha tratado de producir en culturas celulares, pero se obtienen hilos demasiado cortos.

Con ingeniería genética, Nexia Biotechnologies ha conseguido crear el tipo de hilo que desea en la leche de las cabras y lo comercializa bajo el nombre de Biosteel. Está indicada para la fabricación de material médico (vendajes, parches, prótesis...) y tiene aplicaciones en otros campos como equipos deportivos.