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Tapa

Con la salud humana en la mira

Comienzan las pruebas en seres humanos de la primera vacuna génica desarrollada en Brasil, que en laboratorio se ha mostrado eficaz contra el cáncer y la tuberculosis

MIGUEL BOYAYANMycobacterium tuberculosis cultivado en laboratorio: el bacilo, transmitido por el aire, mata a 2 millones de personas anualmenteMIGUEL BOYAYAN

A más tardar en tres meses, empieza un capítulo decisivo en la historia de la primera vacuna génica desarrollada en Brasil: las pruebas en seres humanos. La fórmula creada y perfeccionada durante diez años por el bioquímico Célio Lopes Silva, de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (USP) de Ribeirão Preto, originariamente ideada para la prevención y el tratamiento de la tuberculosis, se aplicará a un grupo restringido integrado por 18 personas en fase avanzada de cáncer de cabeza y cuello, que ya no responden a ningún otro tratamiento. En esta fase, cuya ejecución fue aprobada en agosto por el Consejo Nacional de Ética en Investigación (Conep), se pretende evaluar si el compuesto presenta efectos tóxicos, aún no verificados en animales de laboratorio, cuál es la mejor dosificación y si puede efectivamente detener el avance de los tumores. “Los resultados, en caso de que sean positivos, deben servir de referencia para ulteriores estudios clínicos (en humanos) de la vacunagénica”, comenta Silva.

La próxima etapa de la investigación, planificada minuciosamente a lo largo de este año, puede representar una evidencia más concreta de que esa vacuna de ADN, como también es llamada, funciona como medicamento, actuando cuando una determinada enfermedad ya se ha instalado en el organismo, y no solamente como una tradicional vacuna, es decir, en carácter preventivo. A decir verdad, los estudios más recientes en el área amplían el significado de la palabra vacuna, que actualmente no representa tan solo algo que evita una enfermedad, sino también algo que puede curarla.

Los resultados, a medida en que surjan, probablemente luego de seis meses de iniciadas las pruebas, pueden hacer posible un nuevo abordaje en el tratamiento del cáncer, con menos efectos indeseables que los de las tradicionales radio y quimioterapia. En otros países ya se están realizando pruebas clínicas con vacunas génicas contra el Sida, la hepatitis y la malaria, y con varios tipos de cáncer. Según Kald Ali Abdallah, investigador de la Facultad de Medicina de la USP de São Paulo y uno de los coordinadores de las pruebas, no existen relatos de que hayan surgido reacciones graves, al margen de una fiebre moderada y la hinchazón en el lugar de la aplicación, típicas de cualquier vacuna.

Las próximas pruebas crean también expectativas por otra razón: de ser exitosas, pueden comprobar que la formulación sobre la cual Silva trabaja intensamente desde hace diez años tiene un radio de acción mayor que el buscado inicialmente: puede proteger contra el Mycobacterium tuberculosis, la bacteria causante de la tuberculosis humana, transmitida por el aire, que infecta a una persona por segundo. Dicha bacteria, instalada en un tercio de la población mundial, sobre todo en los países pobres, mata a dos millones de personas -solamente en Brasil, se registran 130 mil nuevos casos por año. Resultados preliminares obtenidos con animales en laboratorio indican que la vacuna, mediante pequeñas variaciones en su composición y en su dosificación, puede ser eficaz no solamente contra la tuberculosis, sino también contra otros tipos de cáncer, como el de vejiga y el de piel, al margen de serlo también contra la leishmaniosis y, en animales, contra la tuberculosis bovina.

Pero, más allá de su autorización para pruebas en seres humanos, los investigadores del laboratorio de vacunas génicas, coordinado por Silva, lograron una nueva formulación de la vacuna, que hace viable la aplicación en una dosis única y no más en tres, como en la versión anterior, simplificando así el trabajo de los médicos y los veterinarios. Con la nueva composición, una dosis diez veces menor que la que antes se utilizaba puede tener el mismo efecto protector contra las bacterias que causan la tuberculosis, de acuerdo con los resultados publicados este mes en Gene Therapy, una de las revistas internacionales más importantes del área.

Tanto en la fórmula antigua, con el ADN puro, como en la más reciente, en la cual el ADN va envuelto en otras moléculas, la vacuna prepara al organismo para que por sí solo resuelva problemas o, de una manera más precisa, funciona como un regulador del sistema inmunológico -como un inmunomodulador. Debido a esta razón, en principio, la vacuna puede aplicarse a más de una enfermedad, y para prevenir o para curar. Una de las incumbencias más importantes de la vacuna estudiada por el grupo de Ribeirão Preto consiste en actuar directamente sobre los macrófagos, células esenciales del sistema de defensa, que coordinan la acción de otras células -precisamente en los macrófagos se instalan los Mycobacterium tuberculosis, y allí permanecen latentes, hasta entrar en acción, en algún momento de fragilidad del organismo.

Al accionar a los macrófagos, la vacuna de ADN induce la producción de las moléculas llamadas interferón gama, que regulan uno de los tipos de respuestas del sistema inmunológico contra los agentes extraños al organismo o contra células tumorales, al margen de estimular a los linfocitos, encargados de eliminar células infectadas.Pese a que la nueva formulación se insinúa prometedora, las próximas pruebas evaluarán la eficacia de la formulación más sencilla, con el ADN puro, que ya ha sido mejor estudiada y que se aplicará directamente en el tipo de tumor tratado en las próximas pruebas -el llamado carcinoma epidermoide, responsable por la casi totalidad de los alrededor de 11 mil casos de cáncer de cabeza y cuello que se registran anualmente en Brasil.

Cuatro equipos de la Facultad de Medicina de la USP trabajarán en esta próxima etapa: dos de éstos, coordinados por Abdallah y Jorge Elias Kalil, se encargarán de la evaluación clínica de los individuos seleccionados y del seguimiento de los eventuales efectos colaterales de la vacuna; los otros dos, encabezados por Alberto Ferraz y Pedro Michaluart, se abocarán al análisis de la acción del compuesto directamente sobre el tumor. “Bastan 50 miligramos de la vacuna para que podamos iniciar las pruebas”, dice Abdallah. Pero no es fácil obtener eso que parece tan poco en el actual estadio de la investigación.

Silva sabe que, para iniciar rápidamente las pruebas en seres humanos y delimitar con precisión las reales aplicaciones en otras enfermedades, al margen de la tuberculosis, debe hallar nuevas formas de producir la vacuna en cantidad. Por lo menos mil veces más, trepando de los actuales miligramos a algunos gramos por semana, y con el grado de pureza recomendado internacionalmente para su uso en seres humanos, de manera tal de estar acorde con las llamadas condiciones de GMP (good manufacturing practices o buenas prácticas de fabricación), que exigen un ambiente ultralimpio, con menos partículas en el aire que en una sala de cirugía. “No es fácil”, dice el investigador de la USP. “Ahora necesitamos dominar los procesos tecnológicos”. La proporción entre los reactivos, el tiempo de reacción y la productividad suelen cambiar cuando la producción deja el laboratorio y gana una escala mayor.

A comienzos de octubre, poco antes de viajar a la India junto a una misión de intercambio de investigación y producción de medicamentos del gobierno federal brasileño, Silva envió al Ministerio de Salud el plan de aquello que él denomina como plataforma de desarrollo tecnológico. Se trata de un proyecto presupuestado en 20 millones de reales que incluye la producción y las pruebas de la vacuna de ADN y de otros medicamentos contra la tuberculosis, investigadas en el ámbito de la Red TB, una asociación de expertos creada el año pasado para combatir la enfermedad. Como resultado de la integración impulsada por esa red de investigaciones, el laboratorio de la USP analizó 600 extractos de plantas contra la tuberculosis y verificó que por lo menos diez de éstos son prometedores como potenciales alternativas contra el también llamado bacilo de Koch, en homenaje a su descubridor, el bacteriólogo alemán Robert Kock (1843-1910, Nobel de 1905).

Por ahora, Silva aguarda la concesión de un espacio en la Facultad de Medicina de la USP para armar los fermentadores, las centrífugas, los extractores y los purificadores de ADN, e iniciar así la producción a escala piloto, con una productividad hasta mil veces mayor que la actual. Cuando los equipamientos entren en actividad, probablemente a comienzos del próximo año, la investigación nacida en la universidad empezará a transformarse en un producto.

De esta etapa participa RDBiotec, una empresa de base tecnológica creada en mayo, precisamente para ampliar la escala de producción, en las mejores condiciones posibles de tiempo y de costo, por medio de un proyecto financiado por la FAPESP. Uno de los directores de RD es el investigador de Minas Gerais, José Maciel Rodrigues Junior, que al final del año pasado renunció a su cargo de profesor de tecnología farmacéutica de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG) para dedicarse exclusivamente al desafío de hacer que la vacuna de Célio Lopes -con quien en realidad ya trabajaba desde hacía algunos años- sea factible. Rodrigues sugirió en 1997 el camino que llevaría a la actual formulación de la vacuna.

Del nuevo laboratorio saldrá la vacuna que se aplicará en las pruebas en seres humanos, que empezarán con el cáncer, debido a que ya existen equipos e instalaciones adecuadas. Silva piensa también, por supuesto, en las pruebas contra la tuberculosis, pero sabe que éstas son más complejas: requieren infraestructura y condiciones de seguridad más sofisticadas, para evitar la propagación de los bacilos resistentes a cualquier medicamento, que causan la tuberculosis multirresistente, contra la cual sería inicialmente aplicada la vacuna. Si funciona con la modalidad más grave de la enfermedad, que en Brasil a afecta aproximadamente un 1% de los infectados, es casi seguro que la vacuna de ADN del grupo de Ribeirão Preto será eficaz contra las formas menos graves de tuberculosis, y se afirme como una alternativa a la vacuna más utilizada contra la enfermedad: la BCG (Bacilo Calmette-Guerin), que está perdiendo eficacia paulatinamente, desde que empezó a usarse en 1921.

Versatilidad
Los estudios más profundos en bovinos, planificados con los investigadores de la Escuela de Veterinaria de la UFMG, también dependen de una mayor producción de la vacuna. “Las primeras pruebas indican que la vacuna puede detener la acción de cualquier Mycobacterium“, comenta Silva. De esta manera, se podría evitar el sacrificio de animales, recomendado por el Ministerio de la Agricultura cuando se detecta la tuberculosis bovina, causada por el Mycobacterium bovis.

Dicha enfermedad, que aún no tiene cura, afecta a casi 14 millones de animales del stock bovino nacional, de alrededor de 170 millones de cabezas. Según Rodrigues, también se han registrado resultados promisorios contra la leishmaniosis: en un ensayo realizado con un grupo de investigación de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), ratones que recibieron la vacuna -por vía nasal- lograron prevenirse contra esa enfermedad, causada por protozoarios del género Leishmania. La nueva fórmula de la vacuna, que se encuentra en proceso de patentado en Brasil y en el exterior, contiene tres componentes básicos. El primero es el gen que tiene la receta para la producción de la proteína hsp65 (hsp significa heat shock protein, o proteína de shock térmico, y el 65 indica su peso molecular, 65 kilodaltones; el dalton es la unidad de masa atómica).

Esa proteína, producida por la bacteria en condiciones de estrés -cuando invade un organismo, por ejemplo-, funciona como un antígeno, la molécula que activa las respuestas del sistema inmune, en este caso contra el bacilo. Con ese gen, integrado a un plásmido (un fragmento de ADN en forma de anillo), Silva arribó a los resultados preliminares de la primera vacuna génica contra la tuberculosis lograda en el mundo, anunciados en 1994 en un congreso de la Organización Mundial de la Salud (OMS) realizado en Ginebra.

En la versión actual de la vacuna, el gen se encuentra rodeado, primeramente por moléculas de un glucolípido -un azúcar asociado a grasas (lípidos)- llamado dimicolato de trehalosa o DMT, incorporado como adyuvante (auxiliar) de la vacuna, por hallarse en la pared externa de las microbacterias y activar los mecanismos de defensa del sistema inmune. Tanto el gen como el glucolípido ocupan las cavidades de un polímero (una molécula con la misma estructura repetida muchas veces) llamado ácido poliláctico-co-glicólico o PLGA, para abreviar. Ese polímero forma microesferas deunos de 3 micrones (un micrón es la millonésima parte de un metro). Rodrigues le sugirió a Silva que incorporara ese material a la vacuna hace cinco años. Las microesferas producidas en Ribeirão Preto transportan el gen directamente al blanco -en el caso de la tuberculosis, los macrófagos infectados- y, aparentemente, también protegen al ADN contra el ataque de enzimas que normalmente lo degradan ni bien entra en las células.

La nueva formulación implicó también algunas casualidades. En 1998, buscando todavía los caminos que desembocarían en las conquistas más recientes, Silva encontró en la revista Vaccine el informe de investigadores japoneses, que habían utilizado el glucolípido en asociación con el virus recombinante de la hepatitis B. No necesitó estudiar casi nada para adoptar esta molécula, cuyas propiedades él mismo había detallado 20 años antes, cuando todavía estaba haciendo su maestría en el Instituto de Química de la USP en São Paulo. Tiempos difíciles aquéllos. Silva trabajaba como técnico químico durante el día, aprovechando los momentos libres para dedicarse a la maestría, y por las noches iba a clases. Pero no fueron ésos los mayores desafíos de este paulista nacido en la zona rural de Leme.

Siendo aún niño, el futuro autor de la única propuesta de vacuna génica contra la tuberculosis seleccionada por la OMS cosechó caña, maíz y algodón, ayudando así a sus padres en el campo. Más tarde, ya siendo un adolescente, trabajó como ayudante de albañil y vendedor de telas, pero sin perder el interés por los estudios, lo que le aseguró un lugar en la USP a los 18 años. Ya abocado a la carrera científica, en 1990, durante su posdoctorado realizado en el Instituto Nacional de Investigación Médica de Londres, supo acerca del gen de la proteína hsp65. Y no tuvo opción: era el único disponible en el laboratorio y uno de los pocos antígenos de bacteria ya clonados.

El gen que le sirvió para Silva abocarse a la investigación de la tuberculosis era en verdad de otra bacteria, el Mycobacterium leprae, que ocasiona la lepra y, como más tarde se descubrió, tiene un 90% de semejanza con el M. tuberculosis. La investigación avanzó, aunque persistió la duda acerca de si no sería mejor utilizar el equivalente del propio bacilo de la tuberculosis. Pero recientemente se descubrió que el camino inicial era el correcto. En un artículo publicado en abril en Biochemistry, Silva y Antonio Camargo, del Instituto Butantan, demostraron que el gen que funciona mejor es el de la proteína de M. leprae.

Esta formulación, ajustada por Silva, Rodrigues y Karla de Melo Lima, alumna de maestría de Rodrigues en la UFMG y de Silva en su doctorado en la USP, redujo diez veces la cantidad de ADN del plásmido: una dosis única de 30 miligramos de ADN surtió el mismo efecto que tres dosis de 100 miligramos de ADN de la versión anterior, elaborada solamente con el plásmido. Los investigadores creen que el trípode constituido por el gen, el glucolípido y la microesfera puede también funcionar contra otras enfermedades intercambiando el antígeno, o para extender el estímulo inmunológico, con diferentes combinaciones de microesferas que liberen ADN de tiempo en tiempo, en dosis espaciadas. Según informa Silva, las pruebas en ratones demostraron la acción de la vacuna hasta nueve meses después de la aplicación. “Aparentemente”, dice Karla, “podemos desarrollar otras estrategias para que las microesferas se degraden en tiempos diferentes, combinando una acción más rápida con otra más lenta”.

Autoinmunidad
Silva no teme el riesgo de que el gen empleado en la vacuna que desarrolló se integre al genoma de los individuos tratados, tal como puede suceder en el abordaje clásico del tratamiento genético: al final de septiembre se supo que un medicamento a base de retrovirus desarrollado en Francia para tratar la llamada enfermedad de la burbuja, un grave problema inmunológico, provocó leucemia en un grupo de pacientes. “Incluso cuando es utilizada como medicamento, esta vacuna no presenta los mismos riesgos que las otras terapias génicas”, afirma el investigador de la USP. “Ya hemos probado que el gen no se incorpora al genoma de las personas tratadas”. Su mayor preocupación era otra: el riesgo de que la vacuna originase un ataque al propio cuerpo, la llamada autoinmunidad.

En principio, el gen de la hsp65 del Mycobacterium, al ser parecido (un 50% de semejanza) al de una de las proteínas de los animales vertebrados en general, podría generar un mecanismo por el cual el sistema inmunológico tomaría al propio cuerpo como extraño -que es lo que sucede en las enfermedades autoinmunes, como la artritis, uno de los tipos de diabetes y la esclerosis múltiple. La bioquímica Alexandrina Sartori, de Río Grande do Sul, investigadora de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Botucatú, que está haciendo su posdoctorado en Ribeirão Preto, analizó esta posibilidad inicialmente en la artritis, en un estudio llevado adelante conjuntamente con Rubens Santos Jr. y el equipo de Marcelo Franco, del Butantan.

Y los resultados no podrían ser mejores: además de evitar la aparición de la artritis, la vacuna combate la enfermedad cuando ésta ya se ha instalado. En el primer experimento, tan solo uno de los 25 ratones desarrolló artritis, inducida a través del aceite mineral llamado pristane, que hace que la dolencia surja en las articulaciones de la mitad de los animales en los cuales se aplica. En una segunda prueba, los investigadores verificaron que la vacuna hizo que la artritis desapareciera en los 13 ratones en los cuales ya se había instalado. Alexandrina se dio cuenta así de la línea de investigación que se abrió: “Si esa vacuna también funciona en otras enfermedades autoinmunes, podrá utilizarse en el tratamiento, más que en la inmunización”. Junto con el equipo de Ricardo Zolner, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), el equipo de Ribeirão se prepara para dar inicio a las pruebas con otra enfermedad autoinmune: la diabetes. Y los resultados saldrían a mediados del año próximo.

El Proyecto
1. Ensayos Preclínicos de Vacunas, Terapia Génica y Nuevas Drogas contra la Tuberculosis; Modalidad: Proyecto temático; Coordinador: Célio Lopes Silva – Facultad de Medicina de la USP de Ribeirão Preto; Inversión: R$ 929.918,36 y US$ 846.938,75
2.Producción de ADN Plasmideal Purificado y Proteínas Recombinantes a Gran Escala para su Uso en Vacunas y Diagnósticos (01/08334-8); Modalidad: Programa Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE); Coordinador: José Maciel Rodrigues Junior – Life Sciences Ltda.; Inversión: R$ 21.000,00 y US$ 21.000,00

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