"Molecular pharming": los medicamentos que cosechamos

"Molecular pharming": los medicamentos que cosechamos Imagen superior: Tracy, la primera oveja transgénica. Science Museum (Londres).

Tracy y Polly fueron dos ovejas escocesas nacidas en los años 90, con siete años de diferencia (1990 y 1997 respectivamente), que supusieron, sin saberlo ellas, sendos avances en un nuevo campo de la ingeniería genética: la de los organismos genéticamente modificados para producir medicamentos.

Gracias al trabajo del biólogo Ian Wilmut, que pasó a la historia por la ‘paternidad’ de otra oveja, DollyTracy producía leche con altas cantidades de alpha 1 antitripsina, una sustancia empleada para tratar problemas pulmonares como la fibrosis quística o el enfisema. Por su parte, Polly había sido modificada para expresar un gen humano, denominado FIX, que codifica una proteína llamada factor de coagulación IX que la mayoría de los seres humanos producimos de forma habitual pero que no está presente en los hemofílicos.

Tracy y Polly fueron resultado de investigaciones puntuales y ni la alpha 1 antitripsina y el factor de coagulación X que se extrajeron de ellas llegaron a aplicarse nunca en enfermos reales, pero supusieron un paso más en una nueva senda de la producción de fármacos, bautizada en sus orígenes como molecular pharming, un juego de palabras entre farming (granja) y pharmaceutical (farmacéuticas).

Y es precisamente una combinación de ambas cosas por lo que apuesta esta rama de la ingeniería genética: por un lado, la capacidad de los animales domesticados y de las plantas de cultivo para expresar las proteínas necesarias para su desarrollo a partir de las instrucciones codificadas en sus genes, y por otro la habilidad desarrollada por los científicos para modificar esas instrucciones más o menos a voluntad.

Desde Tracy y Polly se ha avanzado mucho y muy rápido en este campo. Cuando en el verano de 2014 se desataba una epidemia de ébola que ponía en alerta al mundo entero, también a España, se dio a conocer el suero ZMapp. Ese suero consiste en un cóctel de anticuerpos que suponen hasta ahora el tratamiento más esperanzador para la enfermedad, y se obtiene modificando una variedad del tabaco, la ‘nicotiana benthamiana’. Aunque todavía no ha completado los ensayos clínicos que aseguren su eficacia y garanticen su seguridad, en aquel momento el suero se utilizó como terapia compasiva por ser el tratamiento con mayores esperanzas de éxito.

Nicotiana benthamiana Chand

Imagen superior: “Nicotiana benthamiana” (Chandres, CC).

La producción de estos medicamentos tiene varias ventajas y algunos puntos delicados.

Por un lado, es una forma sencilla y asequible de conseguir una sustancia activa determinada, como una proteína o un anticuerpo. Es cierto que las investigaciones para modificar de forma efectiva un organismo concreto requieren tiempo, experimentos y ensayos, una vez obtenido solo hay que criarlo o cultivarlo como se haría con cualquier otra planta o animal.

Y existe un caso concreto con ventajas indiscutibles, que es el de los cultivos para expresar anticuerpos que actúan como vacunas ante determinadas enfermedades. En esos casos, la posibilidad de producir esas vacunas en el mismo lugar en el que se necesitan es un cambio fundamental respecto a la producción en laboratorios a kilómetros de distancia y su posterior traslado, un traslado tremendamente complejo por la obligación de mantener una serie de condiciones de temperatura, luz y estabilidad.

En vez de eso, el pharming permitiría cultivar las plantas, vacuna incorporada, en las inmediaciones de aquellos lugares donde llevar las vacunas es más complicado, que es, precisamente, donde más falta hacen.

Existen varios ejemplos hasta la fecha, registrados por el International Service for de Acquisition of Agri-biotech Applications. Entre ellos, una vacuna para la hepatitis B producida por una patata transgénica y otra para la rabia procedente de una espinaca. Los trabajos en esta dirección siguen avanzando.

Pero como todas las técnicas científicas (o no científicas) el ‘molecular pharming’ causa también algunas inquietudes. Una de ellas es la del riesgo de liberación a la atmósfera de los organismos modificados, y que estos puedan terminar contaminando otros cultivos. Para evitar que esto ocurra, las investigaciones que trabajan en ‘molecular pharming’ deben cumplir una estricta regulación medioambiental que supone instalar los cultivos en el interior de invernaderos o bien optar por cultivos que no se consumen como alimentos, como el tabaco.

Por otro lado, los científicos que investigan en estos campos señalan que, a causa de la virulencia ideológica de algunos grupos con influencia política en contra de los cultivos transgénicos con fines alimentarios o industriales (algodón, maíz o soja, principalmente), también la producción de medicamentos en cultivos modificados se encuentran con normativas hiperestrictas que obstaculizan el avance de un campo con muchas posibilidades.

Diego Orzáez, investigador del CSIC y del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, señala que este tipo de organismos no son necesariamente transgénicos estables (semillas modificadas antes de que la planta germine y crezca) sino que muchas veces son variedades estándar modificadas a posteriori utilizando una técnica llamada infiltración que logra la expresión transitoria de la sustancia deseada a través de la introducción de los genes necesarios.

Con la primera técnica sería más costoso conseguir la cantidad necesaria de semillas y llevaría más tiempo ‘cosechar’ el principio activo en cuestión. Con la segunda, las semillas plantadas son fáciles de conseguir, y los periodos de producción de los medicamentos se acortan.

La llegada de CRISPR, un método de edición genómica de precisión puede suponer un paso más en la producción de plantas que generen medicamentos en su interior, aunque Orzáez explica que aún habrá que esperar a que siga desarrollándose. CRISPR permite modificar el genoma de un ser vivo de tres formas: tachando una serie muy concreta de nucleótidos, reescribiéndolos o añadiéndolos.

De momento, en plantas solo se ha conseguido utilizar con eficiencia la primera opción, que es en principio la menos interesante cuando lo que quieres es que tu planta haga algo que no hace (por ejemplo, expresar un anticuerpo), si bien sí que se emplea en determinados casos para convertir a la planta en cuestión en un ‘anfitrión’ más acogedor para la sustancia que se necesita.

Futuras investigaciones dirán si es posible aprovechar las otras dos funciones, que ya se utilizan en otros seres vivos, para hacer más precisa la creación de las plantas-medicamento del futuro.

Copyright © Rocío Pérez Benavente. Publicado previamente en el blog de la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País VascoCuaderno de Cultura Científica está bajo una licencia CC.

Rocío Pérez Benavente

Rocío Pérez Benavente es periodista. Está especializada en salud, ciencia y energía. Publica sus artículos en El Confidencial, Vitónica, Xataka, Cuaderno de Cultura Científica (blog de divulgación de la UPV). Estudió el Máster de Periodismo y Comunicación de la Ciencia, la Tecnología y el Medio Ambiente en la Universidad Carlos III de Madrid.

logonegrolibros

  • Robert Craft conversa con Stravinsky
    Escrito por
    Robert Craft conversa con Stravinsky Robert Craft, amigo y colaborador de Stravinsky en las últimas décadas de su vida, formuló una doble batería de preguntas que el maestro contestó meditada y cuidadosamente, y que aparecieron reunidas en un solo texto:…

Trestesauros500

logonegrociencia

Cosmos: A Spacetime Odyssey © Fox

  • La Diosa y el Marqués
    Escrito por
    La Diosa y el Marqués Es un cementerio de pueblo cordobés. Pequeño y recoleto. Situado a la salida de la villa, en una avenida larga que desemboca en el camino hacia Sevilla. Un cementerio bellísimo, cuajado de flores, con paredes…

Cartelera

Cine clásico

  • La saga "Evil Dead": el bosque animado
    Escrito por
    La saga "Evil Dead": el bosque animado Evil Dead, o Posesión Infernal si lo prefieren, lleva tres décadas consolidándose como película de culto. Su influencia se va extendiendo como el propio Mal que se desata en la película. Generaciones de jóvenes aficionados…

logonegrofuturo2

Cosmos: A Spacetime Odyssey © Fox

logonegrolibros

bae22, CC

logonegromusica

Namlai000, CC

  • Los grandes éxitos de Blondie
    Escrito por
    Los grandes éxitos de Blondie Las bandas neoyorquinas del curso del 76 nos brindaron muchas cosas distintas: Talking Heads nos dio art-rock; los Ramones nos liberaron a fondo empleando apenas tres acordes en temas de más de dos minutos y…
  • Proust y la droga sonora
    Escrito por
    Proust y la droga sonora El 14 de enero de 1895 Marcel Proust publicó en el periódico Le Gaulois un artículo titulado «Un domingo en el Conservatorio». Proust no era todavía Proust, es decir que no había compuesto su gran…

logonegroecologia

Mathias Appel, CC

  • Cascabel: la serpiente divina
    Escrito por
    Cascabel: la serpiente divina Su historia está muy ligada a la nuestra; es un depredador formidable y ha logrado adaptarse a una diversidad de ambientes. Pero no es tan agresiva como suele pensarse. Quizá haya pocas criaturas más emblemáticas…