Farmacias vivas

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

• Bioteknologia
• Abeltzaintza
• Genetika
• Medikuntza
• Etika

(Foto: Instituto de Saúde de EEUU; de Arquivo)

Hai un ano, a Axencia Europea do Medicamento (EMEA) autorizou a comercialización por primeira vez en todo o mundo dun medicamento producido por un animal transxénico. En concreto, autorizou a utilización da proteína ATryn producida en leite por cabra xeneticamente modificada. Esta proteína, producida por GTC Biotherapeutics, é una antitronbina humana, anticoagulante. Evita a formación de coáginas en pacientes con deficiencia desta proteína.

Meses antes, a axencia non autorizou esta antitronbina porque foi probada en probas clínicas en moi poucos pacientes. Pero a falta de antitrobina é una enfermidade rara, só una de cada 3.000 e 5.000 persoas sofre, polo que non é fácil conseguir moitos pacientes voluntarios. Con todo, posteriormente decidiuse que as probas presentadas por GTC eran suficientes. Entre as persoas voluntarias tamén se atopaban mulleres embarazadas, e os expertos demostraron que a antitronbina é totalmente segura e ten a mesma eficacia tanto en mulleres non embarazadas como en embarazadas.

Ademais da compañía GTC, outras empresas xeradoras de sustancias terapéuticas en animais transxénicos tomaron a noticia con esperanza. Desde hai tempo esperaban abrir as portas do mercado e enseguida viron a conclusión do paso dado pola SAME: O valor de mercado de GTC creceu máis dun 20% e o da súa competencia próxima, a compañía Pharming, creceu case un 10%.

Ademais, dúas semanas despois da súa autorización en ATry, a SAME autorizou a comercialización dun antiinflamatorio producido por Pharming mediante coellos transxénicos. Pensábase que detrás disto ían ir outros.

Non é así. E é que teñen que garantir que os temas creados nos animais transxénicos son seguros e paira iso deben superar unha chea de probas. En particular, deben considerar catro puntos: respostas alérxicas, resposta do sistema inmunológico, resposta autoinmune e infeccións, incluídas as provocadas por priones. Paira garantir e demostrar que son seguros de todas as partes, deben utilizar una técnica moi avanzada e presentar numerosas probas. E paira iso necesítase moito tempo e diñeiro.

Algunhas enfermidades prodúcense porque o paciente non ten un tema no sangue. Ás veces, o único tratamento é a administración e inxección desta sustancia no sangue dun doante.

De arquivo

Leites moi especiais

Hai dez anos, con todo, non se coñecían os inconvenientes e moitos investigadores esperaban moito neste campo. En 1996 o Instituto Roslin presentou Dolly, o primeiro animal clonado dunha célula adulta. Un ano despois, no mesmo instituto, nacen outras dúas ovellas clonadas, Molly e Polly. Non se parecían moito a Dolly, senón que se caracterizaban por ter no seu xenoma un xene humano.

Este xene codifica a proteína denominada factor IX. É una proteína coagulante do sangue que se utiliza paira o tratamento da hemofilia, que é o que lles falta no sangue. Pero a única fonte paira obter o factor IX é o plasma sanguíneo dos seres humanos e paira iso crearon Molly e Polly paira crear un rabaño de ovellas que achegase o factor IX no leite. Isto suporía un importante mercado desta proteína.

Por tanto, paira producir moléculas biolóxicas como proteínas, anticorpos, a enxeñaría xenética parecía una gran oportunidade. Até entón, utilizábanse culturas celulares de microorganismos, fermentos ou animais ou persoas, e esa é a vía principal. Con todo, é un método difícil e caro, no que as moléculas producidas nas culturas requiren cambios complexos paira poder ser utilizadas en terapia, obtendo ademais pequenas cantidades. Por iso, consideraban que a transformación dos animais en produtores de medicamentos podería abaratar o produto.

Por tanto, trataron de facelo. Molly e Polly non cumpriron o seu obxectivo, pero os investigadores seguiron traballando con vacas, ovellas e cabras. De feito, estes animais utilízanse paira producir leite, e si grazas á enxeñaría xenética, estes e os seus descendentes conseguen formar moléculas humanas no leite, só hai que illar proteínas do leite.

Esta cabra forma no seu leite una proteína anticoagulante en sangue humano.

GTC Biotherapeutics

Neste camiño, o traballo realizado pola compañía GTC con cabra deu os seus froitos e estímase que a obtención de antitronbina mediante cabra transxénica é entre 30 e 100 veces máis barata que a produción en culturas celulares.

As vacas producen máis leite que as cabras, polo que foron seleccionadas por Advanced Cell Technology. No leite das vacas transxénicas pretendíase obter a proteína seroalbúmina do sangue humano. A seroalbúmina utilízase paira aumentar o volume de sangue, por exemplo en pacientes con feridas traumáticas. Considerábase que o leite de vaca podía ser una fonte inmellorable, xa que una soa vaca pode achegar máis de 8.000 litros de leite ao ano, o que podería supor entre 40 e 80 quilos de proteínas.

Con todo, este campo non foi o desenvolvemento previsto. Moitos proxectos quedaron no camiño e, a pesar de que na actualidade o mercado destas moléculas paira a terapia move 24.500 millóns de euros, os produtos producidos a partir de animais modificados xeneticamente seguen ocupando una parte moi reducida.

Ovos e plantas

Con todo, os investigadores non se renden e agora tamén queren producir proteínas humanas de utilidade médica en ovos. O método é similar ao utilizado nos rumiantes. Do mesmo xeito que os rumiantes no leite, as galiñas xeneticamente modificadas producen proteína terapéutica nos ovos.

Os investigadores queren producir proteínas humanas de utilidade médica en ovos de galiñas transxénicas.

De arquivo

O cultivo de galiñas transxénicas ten certas vantaxes respecto ao gando. Son baratos, produtivos (cada galiña pode pór 300 ovos ao ano) e a distancia intergeneracional é pequena. Isto facilita a adaptación da produción á demanda.

O Instituto Roslin, en colaboración con Viragen e Oxford Biomedica, conseguiu producir dúas proteínas terapéuticas na clara dos ovos de galiñas transxénicas. Uno deles é o anticorpo Mini-R24, presuntamente útil contra a melanoma maligno, e o outro interferon b-1 humano, utilizado paira tratar a esclerose múltiple e outras enfermidades. A investigación, publicada este ano na revista científica PNAS, pretende continuar investigando paira mellorar os resultados.

Con todo, ademais das galiñas, os rumiantes teñen outros competidores: as plantas. Os investigadores levan anos co fin de que as plantas teñan unhas características que queren transformar xeneticamente, entre elas a capacidade de producir proteínas humanas e vacinas.

As plantas transxénicas son máis fáciles de crecer que os animais e ademais teñen menor risco de infección por virus ou priones. Pola contra, provocan máis alerxias e, sobre todo, teñen un alto risco de estenderse ao medio ambiente. De feito, paira moita xente ese é un dos maiores motivos paira estar en contra dos transxénicos. Por tanto, os fabricantes están obrigados a tomar medidas drásticas paira evitar este risco.

Por exemplo, investigadores da Universidade Purdue de EEUU cultivan plantas transxénicas nunha mina situada en Indiana. Desta forma garántese que non se verán afectadas as plantas exteriores. Investigan con millo, tabaco, alfalfa e soia, entre outros, paira crear anticorpos, insulina e vacinas.

Paira garantir o seu inocuidad ambiental, os investigadores da Universidade Purdue de Estados Unidos cultivan plantas transxénicas nunha mina situada en Indiana.

Universidade Purdue

Existen numerosos estudos de plantas transxénicas capaces de producir este tipo de moléculas, e recentemente o Departamento de Agricultura de EE.UU. recibiu a autorización de cultivar arroz que produce unhas proteínas que se atopan no leite feminino. O arroz transxénico contén lisozima, laktoferrina e seroalbúmina humana. A lisozima e a laktoferrina teñen propiedades antibacterias, víricas e fúngicas, e co arroz, os investigadores queren elaborar una bebida paira tratar diarreas e anemia.

A pesar dos problemas, animais e plantas xeneticamente modificados están a converterse nunha fonte de moléculas terapéuticas. Con todo, aínda se atopan nos seus inicios, mentres que a eficacia dos sistemas de xeración destas moléculas nas culturas celulares está a aumentar. O tempo dirá cal é o mellor camiño, de momento os investigadores non queren pechar a porta.

Como converter a cabra en laboratorio

ATryn é una proteína humana de leite de cabra. Paira iso é necesario transformar xeneticamente as cabras, introducindo no código xenético das cabras o xene que codifica esta proteína humana. Ademais, débese conseguir que o xene só se exprese en células mamarias. Así, esta proteína só está no leite. Por último, a proteína debe ser illada e depurada. A compañía GTC Biotherapeutic traballou e patentado un método paira iso.

En primeiro lugar, engaden ao xene que codifica a proteína terapéutica a información xenética necesaria paira expresarse nas células mamarias. Con iso crean un transgen que contén ambas as informacións. Despois collen un óculo fecundado dunha cabra e inxéctanlle o transgen.

(Foto: De arquivo)

O óculo que contén o transgen colócase no útero doutra cabra e comproban se a cabrita que nace ten transxénico no código xenético, xa que non se insere correctamente en todos eles. Se ten transgen, produce proteína humana no leite.

Con todo, a produción desta primeira xeración varía moito dunha cabra a outra. Por tanto, elixen as máis adecuadas e, como a capacidade de produción de proteínas é hereditaria, crúzanas. A produción de cabras transxénicas da seguinte xeración é homoxénea e, ademais, produce gran cantidade de proteínas. Una vez depurada a proteína, comercialízana en po branco.

Leite con fíos de araña

A utilización de rumiantes transxénicos, como o Fío Biosteel, permite obter non só proteínas humanas paira a terapia, senón tamén outros temas de interese.

Biosteel Nexia Biotechnologies é un fío de araña creado por cabras transxénicas. O fío de araña ten numerosas aplicacións, biodegradable e extremadamente dura, elástica e lixeira. Cun diámetro dez veces menor que una cabeza, pode parar a unha abella que vai a 3,2 quilómetros por hora.

A: Fío de araña producido en leite de cabras, ampliado en 500 ocasións. B: Fío roto paira mostrar a estrutura.

(Foto: A. Lazaris/Science)

Pero as arañas son moi agresivas e non poden crecer como os cetares. Ademais, non serve toda a rede de arañas, só serve o tipo de fío que utiliza paira formar a estrutura da rede. Tratouse de producir en culturas celulares, pero se obteñen fíos demasiado curtos.

Con enxeñaría xenética, Nexia Biotechnologies conseguiu crear o tipo de fío que desexa no leite das cabras e comercialízao baixo o nome de Biosteel. Está indicada paira a fabricación de material médico (vendajes, parches, próteses...) e ten aplicacións noutros campos como equipos deportivos.