Alfonso Mata
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NUEVAS PLANTAS
Desde hace unas décadas, aparecen en el mercado las plantas genéticamente modificadas (PGM) con resistencia a plagas y con propiedades herbicidas o con modificación de nutrientes. Actualmente, una nueva generación de PGM se trabajan en los laboratorios de investigación: farma-plantas, capaces de producir drogas, anticuerpos. Eso plantea nuevas preguntas ¿Qué nos traen estas fármacos, sus beneficios y qué pasa con su seguridad?
La historia de la era de los productos farmacéuticos obtenidos de la ingeniería genética, probablemente se inicia en 1982. En ese año, la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos, autorizó el uso de insulina producida por bacterias. Apenas ocho años más tarde, la albúmina sérica humana, la proteína más abundante en el plasma sanguíneo, se produjo usando plantas de tabaco y patata. Nacía un nuevo uso de las plantas.
Varios medicamentos derivados de PGM están en desarrollo, algunos ya se encuentran en diferentes fases de pruebas clínicas: este es el caso, por ejemplo, de sustancias activas para prevenir caries y para tratar el linfoma no Hodgkin, una enfermedad cancerosa. Algunos medicamentos producidos en PGM, aún en desarrollo, ya se usan para tratar enfermedades raras; una de ellas, la lipasa gástrica, en el tratamiento de la fibrosis quística.
EN QUÉ CONSISTEN LAS PGM
Son especies de plantas, a las que se les ha transferido un gen, para producir una proteína de interés terapéutico en humanos. Se les llama organismos genéticamente modificados. Esas proteínas, denominadas proteínas terapéuticas «recombinantes», son producidas en plantas como el maíz, tomate, genéticamente modificados. Insulina, hormonas de crecimiento, vacunas, factores de coagulación, anticuerpos monoclonales, se pueden derivar de estas.
Toda la tecnología consiste en transgénesis, que no es más que transferir patrimonio genético ya sea uno o más genes de interés, de un organismo a otro, en nuestro caso una plata, que adquiere esa característica nueva de producir. Este método permite obtener proteínas «puras» con una estructura similar a la de la proteína humana, causando así pocas reacciones de inmunización, y elimina los riesgos de transmisión de agentes infecciosos vinculados a la extracción de productos de origen humano en animales.
La hormona de crecimiento humana fue la primera proteína de interés terapéutico producida por una planta transgénica, el tabaco, en 1986. Desde entonces, varias otras proteínas, como interferón alfa, eritropoyetina, albúmina sérica, anticuerpos, envolturas de proteínas de virus o toxinas, anticuerpos o partes de estos, han sido producidas en plantas. En el corto plazo, es la producción de anticuerpos la que se espera que genere la mayor demanda. Por lo tanto se dice, en teoría, que es posible administrar una proteína, una vacuna, por ejemplo, consumiendo tomates o plátanos genéticamente modificados, para la producción de esta proteína.
De hecho, desde hace una década, las moléculas terapéuticas de origen vegetal utilizadas en la medicina humana, representan un mercado de miles de millones de dólares y más de la mitad de las pequeñas moléculas, comercializadas para el tratamiento del cáncer se extraen o derivan de plantas. Por desgracia, los costos de producción por esta vía, todavía son altos, especialmente para obtener productos en cantidades suficientes.
¿QUE CÓMO ES ESTO POSIBLE?
Por dos mecanismos: utilizando las técnicas de biología molecular y la capacidad de síntesis de proteínas de los seres vivos, para la producción de muchas drogas. Con eso se logra aumentar la producción de drogas por plantas transgénicas, particularmente para minimizar el riesgo de transmisión de agentes infecciosos a los humanos. De hecho, no hay enfermedades transmisibles de la planta a los humanos.
En la actualidad se bioproducen drogas de bacterias, levaduras, células en cultivo y animales, cuya herencia hereditaria ha sido modificada para la producción de estas proteínas, pero el riesgo de contaminación es mayor.
VAN EJEMPLOS
La malaria es un importante flagelo de salud pública en nuestro país, miles de personas están expuestas a la enfermedad cada año y se registran muertes, muchas de ellas en niños menores de cinco años. La primera droga eficaz contra la malaria fue la quinina, que desde principios del siglo XVII se descubrió que era usada en el Perú por los indios Ketchua contra ese mal. Desde entonces, se ha creado un número bastante grande de moléculas sintéticas que se han usado ampliamente, a menudo de forma inapropiada, y ha surgido una resistencia que complica enormemente el tratamiento de la enfermedad. Actualmente la situación ha sido modificada por la contribución de la artemisinina producida en China. La medicina tradicional china sabe cómo tratar las «fiebres» con extractos de qinghaosu (artemisa). Hace 30 años, los químicos chinos identificaron el ingrediente activo y luego de 15 años de investigación, lo han convertido en la droga de elección en China. Hoy es el fármaco principal de las combinaciones de dosis fijas en los regímenes recomendados por la OMS. La producción de Artemisa, se ha convertido en una fuente de ingresos para una gran cantidad de agricultores en China, pero también en el sudeste de Asia y África.
Otro ejemplo: el docetaxel. Se ha utilizado en los regímenes de tratamiento de un gran número de cánceres desde finales de la década de 1980. Todo empezó cuando Químicos del Instituto Nacional del Cáncer en los Estados Unidos, observaron la efectividad de extractos de tejo (paclitaxel) que se produce en la costa oeste de los Estados Unidos (Taxus brevifolia) en pruebas clásicas de actividad usando células cancerosas. Después de varios años de trabajo químico, esta sustancia dio a luz un fármaco importante para el tratamiento del cáncer de mama: taxol. La gran dificultad, fue que el paclitaxel se extraía de la corteza de los árboles viejos y que la eliminación de la corteza los mataba. Ante ese problema, la investigación y los laboratorios desarrollaron un método semi sintético para producir docetaxel: extrae brotes y agujas de Taxus bacata, cuyo ciclo bien organizado, permite la renovación de corteza y la durabilidad de una producción regular del medicamento contra el cáncer. Desde entonces un gran número de equipos de químicos, han producido varios sustitutos de estas moléculas complejas, muy difícil de producir, pero indispensables.
En el tratamiento de la gripe, las semillas de anís son parte de una gran cantidad de recetas de cocina china e india, y en la composición de condimentos de muchos platos. El químico extraído de estas semillas de anís, el ácido shikímico, dio a luz al oseltamivir, uno de los pocos medicamentos cuya eficacia se ha demostrado en el tratamiento de la influenza (Tamiflu®).
Sin embargo, todavía no se ha comercializado ningún «plantibody» (Anticuerpos monoclonales, todos idénticos porque son producidos por un “clon” de células especializadas del sistema inmune de un animal) ya se pueden producir con plantas transgénicas, aquellas que han adquirido uno o más rasgos, no mediante la transferencia de genes entre dos plantas parentales al cruzamiento, sino mediante ingeniería genética. En esta PGM, sus células contienen una nueva secuencia de ADN (transgen) extraña a su herencia genética, que le da nuevos caracteres.
La producción de Plantibody es sencilla: los científicos insertan el gen de un anticuerpo en un virus desarmado, que es absorbido por las hojas de una planta. Usando el nuevo ADN [ácido desoxirribonucleico], la planta construye las proteínas humanas. debido a las especificidades de las plantas específicas para la maduración de estas moléculas. Pero un anticuerpo producido en una célula vegetal, difiere esencialmente por su resto de azúcar (N-glicano) cuando se compara con el mismo anticuerpo producido en una célula de mamífero. Debido a la inmunogenicidad de los N-glicanos vegetales, el uso de un cuerpo vegetal en la terapia humana plantea riesgos.
A partir del 2014, varias compañías han empezado a producir anticuerpos monoclonales humanos en plantas. El equipo de Kevin Whaley, demostró que un anticuerpo monoclonal producido por las semillas de soja, podría ser un baluarte efectivo contra el virus del herpes genital (HSV2) en ratones. En un primer paso, los científicos compararon in vitro la actividad del anticuerpo producido por la soja transgénica, o «cuerpo de la planta», con la del mismo anticuerpo producido por una línea celular de mamífero en cultivo. Los planticuerpos aún no están disponibles comercialmente.
Queda aún mucho por hacer, pero el futuro es halagador y las puertas a un universo inexplorado están abiertas para academias y centros de investigación.
