Lo mejor del año en salud y biomedicina

De la misma manera piensa Marisol Soengas, directora del Programa de Patología Molecular del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). «Aunque es un concepto del siglo pasado, este año la inmunoterapia ha demostrado su potencial, especialmente en tumores resistentes, como el melanoma metastático o el cáncer de pulmón». Y también el Director del Centro Integral Oncológico Clara Campal (CIOCC), Manuel Hidalgo, que está totalmente de acuerdo con la decisión de los editores de Science: «tras muchos años de investigación en inmunoterapia los datos recientes son muy alentadores», asegura el también Director del Programa de Investigación Clínica del CNIO .

Varios de los avances actuales en el campo de la inmunoterapia se cimentaron en los años 80, cuando investigadores franceses identificaron un receptor en las células T, llamado CTLA-4. James Allison, ahora en la University of Texas-Anderson Cancer Center , de EE.UU., descubrió que dicho receptor « frenaba » a las células T para que no «atacaran» a las células invasoras con todo su potencial. Y ya a mediados de los 90, Alison mostró que el bloqueo del CTLA-4, quitaba dicho freno, y eliminaba los tumores en ratones. «Empezamos a considerar la inmunosupresión como el punto diana, y la manipulación de la inmunosupresión como el objetivo», señala Allison.

Resultados sorprendentes

Mientras tanto investigadores japoneses habían identificado otro «freno» en las células T, el PD-1. Aunque no estaban pensando en el cáncer, otros sí lo hicieron. Uno, el oncólogo de Drew Pardoll en la Universidad Johns Hopkins , se reunió con un directivo de la biotecnológica Medarex, y le instó a iniciar un ensayo clínico. El primero se realizó en 2006 en 39 pacientes y cinco diferentes tipos de cáncer, y en 2008, los médicos quedaron « impresionados » por los resultados: en cinco de los voluntarios, todos ellos con enfermedad refractaria, los tumores se habían reducido y su supervivencia se prolongaba mucho más allá de lo imaginado.

No fue hasta 2011 cuando se constató que la inmunoterapia iba a ser «diferente» a otras formas de tratar el cáncer. Ese año, Bristol-Myers Squibb , que había comprado Medarex, informó que los pacientes con melanoma metastático tratados con este anticuerpo vivieron un promedio de 10 meses, en comparación con los 6 meses de los que no fueron tratados con inmunoterapia. Era la primera vez que el tratamiento había prolongado la supervivencia en el melanoma avanzado en un ensayo clínico. Casi un cuarto de los participantes sobrevivieron al menos 2 años.

Otra área de interés en la inmunoterapia involucra la modificación genética de células T para convertirlas en la «diana» de tumores. En 2011 esta estrategia, conocida como terapia antigénica quimérica o terapia CAR, « revolucionó » el campo de investigación de cáncer y ahora es el sujeto de numerosos ensayos clínicos, especialmente en cánceres de sangre. Por ello, muchas compañías farmacéuticas que no querían tener nada que ver con la inmunoterapia hace años ahora están invirtiendo en este campo.

Sin embargo las células T de ingeniería siguen siendo un campo muy experimental, mientras que toma delantera el de los anticuerpos. Al menos cinco grandes compañías farmacéuticas están desarrollando anticuerpos. En 2011, las autoridades sanitarias de EE.UU . (FDA) aprobaron el ipilimumab, un anti-CTLA-4, para el melanoma metastático. Aunque el fármaco es muy caro -la empresa cobra 120.000$ por tratamiento-, los resultados son buenos. En 2011 la compañía informó que de 1.800 pacientes con melanoma tratados con ipilimumab, el 22 % estaba vivo a los 3 años, y la combinación de ipilimumab y un fármaco anti-PD-1 lograba «una regresión del tumor profunda y rápida» en casi un tercio de los pacientes con melanoma. «La inmunoterapia ha logrado que en un 20-30% de los pacientes con melanoma metastático incrementen su supervivencia más allá de los tres», reconoce Soengas.

Para los médicos, acostumbrados a perder todos los pacientes con enfermedad avanzada, los datos son muy esperanzadores . El paso siguiente es identificar biomarcadores que podrían ofrecer respuestas y trabajar en idear vías para hacer las terapias más potentes. En este sentido, señala Soengas, el CNIO ya tiene un compuesto que parece «mejorar lo ya existente» y se ha planteado un ensayo clínico para 2014.

En cualquier caso, aunque es probable que algunos cánceres no cedan a la inmunoterapia hasta dentro de muchos años, una cosa sí es cierta: «un libro se ha cerrado, y uno nuevo se ha abierto. ¿Cómo va a terminar?, esto es una incógnita».

Fabricando miniórganos

La posibilidad de fabricar miniórganos no es ya ciencia ficción. En 2013 se han fabricado minicerebros y minirriñones en el laboratorio. El equipo del austriaco Juergen Knoblich, logró por primera vez obtener en el laboratorio pequeños cerebros del tamaño de un guisante que reflejan de forma bastante fiel las primeras etapas del desarrollo del cerebro humano. Este « fascinante » trabajo, como le calificaron varios científicos internacionales, ha dado ya su primer fruto: un minicerebro a partir de células madre pluripontentes inducidas (IPs) de un paciente con microcefalia, un grave trastorno del desarrollo que reduce el tamaño del cerebro, que han logrado corregir «in vitro».

Dicho «organoide cerebral» se ha obtenido a partir de un cultivo de tejido de células madre pluripotentes humanas que, lejos de reordenarse de forma caótica, se agrupan formando una estructura esférica que recapitula en parte las primeras etapas de la organización del cerebro humano y en concreto de la corteza cerebral. Este trabajo puede ayudar a superar algunas de las limitaciones actuales del estudio de las enfermedades neurológicas utilizando modelos animales , como los ratones, que no comparten la complejidad del cerebro humano y han demostrado ser peores predictores del resultado posterior de los fármacos en pacientes humanos.

Otro equipo del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB) también fabricó a partir de unas pocas células de la piel un minirriñón humano por obra y gracia de la medicina regenerativa. Este « milagro » científico fue posible gracia al uso de células madre embrionarias y células iPS tras reprogramar células humanas de la piel de dos pacientes aquejados de una enfermedad renal que provoca la aparición de quistes en el riñón.

Estos órganos humanos miniaturizados podrían ser mejores modelos para estudiar la enfermedad humana de lo que son los animales.

Clonación de embriones humanos

Después de más de una década de intentos fallidos, finalmente funcionó. Este año, los investigadores anunciaron que habían clonado embriones humanos y los habían utilizado como fuente de células madre embrionarias , un objetivo largamente buscado. Capaces de convertirse en cualquier tejido y con una coincidencia genética perfecta con la célula de la que se clonó, las células madre embrionarias podrían ser una poderosa herramienta para la investigación y la medicina.

La técnica de clonación, llamada transferencia nuclear de células somáticas es la misma que se utilizó para clonar a la oveja Dolly hace 17 años. Los científicos eliminaron el núcleo de un óvulo y luego fundieron el material celular restante con una célula de la persona a ser clonada. A continuación « ordenan » mediante señales a la célula fusionada para que inicie su división y, si todo va bien, se desarrolla en embrión. Los científicos han utilizado esta técnica para clonar ratones, cerdos, perros y otros animales, pero las células humanas ha sido más difíciles.

En el National Primate Research Center , de Oregón (EE.UU.) han llevado a cabo una serie de ajustes para hacer más eficaz a esta en células de primates, incluidos los humanos. La receta final ha funcionado sorprendentemente bien, produciendo células madre embrionarias en aproximadamente uno de cada 10 intentos. Y un ingrediente clave es la cafeína, que parece ayudar a estabilizar las moléculas clave en los óvulos humanos delicados.

¿ Qué importancia tiene este hallazgo a largo plazo ? En los últimos se ha logrado reprogramar las células para convertirlas en células madre pluripotentes inducidas (iPS), lo que evita la necesidad de usar óvulos y embriones humanos. Sin embargo, algunos experimentos han sugerido que, al menos en ratones, las células madre embrionarias obtenidas a partir de embriones clonados pueden ser de mejor calidad que las células iPS.

El hallazgo también planeta importantes dilemas éticos. ¿ Podemos clonar bebés? Según los investigadores de Oregón esa posibilidad parece poco probable: ninguno de sus embriones clonados de monos ha logrado un embarazo en las hembras.

Biología Estructural al servicio del diseño de vacunas

Durante décadas los investigadores han tenido la esperanza de que la biología estructural -el estudio a nivel del átomo de las moléculas que componen los organismos vivos- ayudaría a diseñar mejores vacunas. Investigadores del Instituto Nacional de EE.UU. de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID), ha dado por fin ese paso de «gigante» para diseñar una vacuna contra el virus respiratorio sincitial (VRS ), que hospitaliza a millones de bebés cada año y que mata en todo el mundo a 160.000 niños al año.

Lo que han hecho los expertos es trabajar con una información ya conocida: sabíamos, explicaron, que una proteína llamada glicoproteína F presente en la membrana del VRS es la diana de los anticuerpos en su estado de pre-fusión (cuando está en su superficie viral), pero no en su estado de post-fusión (tras la entrada a la célula). Así, los investigadores han manipulado una localización determinada en la estructura de la pre-fusión de la proteína -denominada sitio antigénico cero-, y a continuación probaron su compuesto en ratones y macacos. El objetivo era inmunizar a los animales para ver cuál de las proteínas F mutantes (que actúan como antígenos) generaba la mejor respuesta protectora. Los resultados fueron claros: la inmunización con una estructura de pre-fusión en el sitio antigénico cero produjo hasta 10 veces más anticuerpos que la inmunización con la glicoproteína de post- fusión, la que actualmente se emplean en la vacuna candidata líder de para este virus que ya está en ensayos clínicos. Todavía hay que hacer ensayos clínicos en humanos , pero los investigadores esperan tener un producto listo para la prueba en 18 meses.

Otros tres estudios publicados este otoño ha empleado estrategias similares para diseñar una vacuna para otra infección intratable, el VIH . Ahora que la biología estructural ha demostrado su valor para el diseño de vacunas, muchos investigadores esperan que sirva para diseñar vacunas para la hepatitis C, el dengue o el virus del Nilo Occidental.

¿Para qué dormimos?

Este año los neurocientíficos han dado un gran paso para saber qué pasa cuándo dormimos. En estudios realizados en ratones se ha visto que el cerebro se limpia a sí mismo -al expandir canales entre neuronas y permitir así que fluya más líquido cerebroespinal-. Es decir, el cerebro « limpia » la basura que hay mientras dormimos. Si la investigación encuentra que muchas otras especies se someten a este servicio de «limpieza cerebral», se demostraría así que la «limpieza» es de hecho una función básica del sueño. Los nuevos hallazgos también sugieren que la privación de sueño puede desempeñar un papel en el desarrollo de enfermedades neurológicas.

Una ventana al cerebro

Una nueva ventana para ver lo que pasa en el cerebro se ha abierto en 2013 y puede cambiar fundamentalmente la forma en la que los laboratorios estudian este órgano tan complejo. Esta técnica de generación de imagen, que vuelve el tejido cerebral transparente y visualiza a las neuronas (así como a otras células cerebrales) en pleno despliegue, cambió la manera en que los investigadores ven a este intricado órgano. Patologías como el alzhéimer podrán beneficiarse de este adelanto.

Nuestros microbios, nuestra salud

Cien billones de células con 3 millones de genes diferentes: esa es la lista de microbios que viven dentro de nuestro cuerpo. No son sólo nuestros residentes, sino que es posible que afecten profundamente a la respuesta del cuerpo al medioambiente, la enfermedad y el tratamiento médico . Este año, los investigadores comenzaron a identificar las formas específicas por las que el microbioma promueve la salud y la enfermedad. Por ejemplo, se ha demostrado que tres tratamientos contra el cáncer necesitan bacterias del intestino para ser eficaces, ya que ayudan a preparar al sistema inmune para responder al tratamiento. Estos estudios hacen cada vez más evidente que la medicina personalizada tendrá que tener en cuente a nuestros huéspedes microbianos para ser más eficaz