No es ciencia ficción. Los 9 hitos que están cambiando la medicina
Tras la detención que supuso la pandemia, con todo el saber internacional volcado a la investigación del Covid-19, los desarrollos aplicados a la salud recuperan ritmo y traen buenas noticias
El País
La esencia de la ciencia es, en palabras del astrofísico y divulgador Carl Sagan, que “se autocorrige” todo el tiempo. “Nuevos resultados experimentales y nuevas ideas están resolviendo continuamente viejos misterios”, escribía en su libro Cosmos.
La investigación biomédica no deja de rodar. Tras el traspié de la pandemia, que obligó a los investigadores a focalizar esfuerzos en combatir el coronavirus, la comunidad científica ha vuelto a tomar carrera para recuperar el tiempo perdido. Vienen años para consolidar la medicina de precisión en todas sus disciplinas, coinciden los expertos consultados. Todo pasa por ahí: terapias individualizadas, abordajes e investigación dirigida a las particularidades de cada paciente.
El cambio de paradigma ya está hecho y la tecnología, con herramientas de inteligencia artificial, nanomedicina y bioinformática, se ha puesto a disposición de la comunidad científica para llevarlo a la práctica. Sobre la mesa, prometedoras investigaciones donde serán los virus los que ayudarán a matar bacterias resistentes a los antibióticos; también ensayos para ver nacer nuevas vacunas que combatan el cáncer; y la consolidación de las técnicas de edición genética, como la famosa tijera CRISPR o una especie de típex que repara los errores del ADN sin modificar su estructura. Todo ello, y más, está en marcha. No hay tiempo que perder.
1. Resistencias antimicrobianas
El arsenal terapéutico contra las bacterias se agota. Los microbios han aprendido a sortear los antibióticos y empiezan a mostrar resistencias que ponen en jaque la vida de una persona por una simple infección. Las resistencias antimicrobianas se han convertido en un problema de primer orden mundial. Una nueva pandemia en ciernes. “Tenemos que estar preparados”, advierte Jesús Oteo, director científico del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) de Enfermedades Infecciosas. Y en esas anda medio mundo. En prepararse. Para empezar, con la colaboración en red entre países para fortalecer la vigilancia epidemiológica. ¿Cómo? Integrando la secuenciación genómica en esa vigilancia y el análisis bioinformático de los datos disponibles para crear algoritmos y predecir el comportamiento de las infecciones.
Toca también innovar cuando la investigación de nuevos antibióticos es poco probable -y rentable para la industria farmacéutica- y los principios activos con capacidad antimicrobiana son limitados. “Se está apostando por combinar fármacos existentes con sustancias que inhiben las enzimas de las bacterias que generan resistencias”, apunta Oteo. También están en marcha los llamados bacteriófagos, virus que infectan a las bacterias y las matan: “No hay nada comercializado como tal aún, pero en prueba, sí hay publicados cócteles de bacteriófagos que funcionan”. En España ya se han tratado casos de infecciones resistentes por Pseudomonas aeruginosa y Mycobacterium abscessus, y hay ensayos en marcha para tratar el Staphylococcus aureus.
2. Oncología de precisión
Si la inmunoterapia, que entrena al sistema inmunitario para que mate a las células tumorales, ha sido la gran revolución oncológica de la última década, los años venideros serán los de su consolidación. Josep Tabernero, director del Vall d’Hebron Instituto de Oncología, señala que el primer paso es “trasladar los avances en enfermedad metastásica a enfermedad precoz”. Adelantar el tratamiento a estadios menos avanzados del cáncer.
En la búsqueda de nuevos fármacos, vuelven a coger peso las vacunas contra el cáncer: “La vacuna está pensada para ayudar a reforzar y restablecer las propiedades del sistema inmunitario”, explica Tabernero. La investigación apunta ya incluso a las vacunas personalizadas: “Antes eran vacunas iguales para todos. Pero ahora, la idea es analizar el tumor, ver el antígeno que más ha desarrollado y preparar la vacuna ad hoc”, explica el oncólogo.
Tabernero añade que, en los próximos años, crecerá la terapia CAR-T, una técnica que consiste en extraer sangre de los pacientes, seleccionar sus linfocitos T (un tipo de glóbulos blancos) y modificarlos genéticamente en el laboratorio para aumentar su capacidad para reconocer las células cancerosas. Por ahora, funciona solo en algunos tumores hematológicos.
El oncólogo del VHIO mira también las posibilidades de los llamados TIL (linfocitos que infiltran el tumor, por sus siglas en inglés), una inmunoterapia parecida a los CAR-T, pero que, en lugar de activar los linfocitos T del sistema inmunitario, se dirige concretamente a los linfocitos que ya están en el tumor (TIL): “Se trata de disecar un fragmento del tumor, separar las células TIL [que son capaces de detectar los antígenos de las células tumorales] y, en el laboratorio, hacemos que se expandan ex vivo y se multipliquen mucho y las infiltramos de nuevo”. El VHIO está probando esta técnica en melanoma.
La oncología de precisión llega también al diagnóstico y la detección precoz. La biopsia líquida, que se ha instalado ya en la práctica clínica de numerosos centros para detectar, a través de un análisis de sangre, algunos tipos de tumores, seguirá perfeccionándose, apunta Tabernero: “Ya estamos evaluando pacientes y cambiando tratamientos en función de la biopsia líquida. Y queremos que también sirva para escalar o desescalar dosis de fármacos: según lo que diga la biopsia líquida, podrías decidir si dejas de dar quimioterapia o, en pacientes de alto riesgo, la das preventivamente”.
Anna Bigas, directora científica del CIBER de Cáncer, habla también de los “gemelos virtuales” gracias a la medicina computacional: “Se trata de hacer una genómica muy exhaustiva del tumor y compartir datos para que podamos crear gemelos virtuales del tumor que nos permita predecir la evolución de esos enfermos, su tratamiento, el pronóstico”. También la digitalización de imágenes y el uso de la inteligencia artificial, agrega Bigas, posibilitarán hacer predicciones.
En la búsqueda de nuevos fármacos, vuelven a cobrar peso las vacunas contra el cáncer: “La vacuna está pensada para ayudar a reforzar y restablecer las propiedades del sistema inmunitario”
3. La nanotecnología
En micras, la milésima parte de un milímetro, se miden las células humanas. Invisibles al ojo, operan a nanoescalas y a ese nivel se necesitan herramientas para tratarlas. La nanomedicina ya lleva años de rodaje y la pandemia ha resultado una buena ocasión para cristalizar su madurez: las vacunas de ARN mensajero contra la covid, que enseñan a las células a fabricar una proteína del virus que desencadena una respuesta inmunitaria dentro del organismo, se han podido conseguir porque el ARN va encapsulado en nanopartículas lipídicas, recuerda Laura Lechuga, jefa de grupo del CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina. “Con estas vacunas se abre un mundo de posibilidades: puedes encapsular el ARN para entrar en las células y darle instrucciones claras”. La nanomedicina pone el vehículo.
La investigación avanza en varios frentes, desde el diagnóstico hasta la liberación controlada de fármacos: “El principio activo llega al lugar concreto y la cantidad que necesitas es mucho menor que si lo ingieres. Esto aporta más eficacia y menos toxicidad”, apunta Lechuga. Las nanopartículas como tratamiento son otra línea de futuro: “Un ejemplo sería que las nanopartículas pueden penetrar en células tumorales y, mientras tú las irradias desde fuera, se ponen a vibrar y matan las células malignas”. Lechuga asegura que la nanomedicina democratizará el diagnóstico de algunas dolencias. Será más accesible. Por ejemplo, a través de implantes que monitoricen parámetros biológicos o test similares a los que ahora miden la glucosa en sangre: “La idea es que, a través de orina, sudor o sangre, en 10 minutos, tengas una respuesta de si tienes algo y cuánto tienes”.
4. Edición genética
Las herramientas Crispr, como esas tijeras moleculares (la proteína Cas9) que cortan una porción de ADN para editarlo o repararlo, han revolucionado la ingeniería genética. “Nos ha cambiado la vida”, sentencia Almudena Fernández López, investigadora del Ciber en Enfermedades Raras. Sobre la mesa del laboratorio, los investigadores pueden cortar un punto exacto del genoma de cualquier célula y manipularlo. Esta técnica aún no ha llegado a las consultas, pero hay estudios en marcha en enfermedades sanguíneas o en un tipo de ceguera, la amaurosis congénita de Leber.
La prometedora CRISPR, eso sí, no está exenta de limitaciones y fuertes implicaciones éticas. Las terapias génicas en adultos están permitidas, pero en línea germinal (con espermatozoides y óvulos, en etapas embrionarias) están prohibidas. “Cortamos la doble hebra del ADN, que es lo más traumático que le puedes hacer a una célula eucariota. Pero esta célula se regenera, se repara. El problema es que el 90% de los eventos tú no los controlas”, explica Fernández López. Se pueden producir cortes en zonas del ADN no deseadas o alteraciones y mutaciones peligrosas.
La edición genética, con todo, sigue perfeccionándose, buscando vehículos para llevar esas herramientas a las células y técnicas de edición más precisas. “Los editores de bases o editores de calidad, desarrollados por el químico californiano David Liu, son clave. Estas no cortan el ADN, sino que son como un típex. Limpian la base errónea del paciente y ponen una nueva. Así evitas reparaciones no deseadas”, apunta la investigadora. Estas técnicas, señala Fernández López, son esperanzadoras, pero apela a la cautela: “El ordenador lo soporta todo, pero cuando nos enfrentemos a la biología, tendremos nuestras limitaciones: hay zonas del genoma a las que no llegamos”.
5. El papel del microbioma
Es una especie de órgano invisible. Un órgano “compuesto por billones de diminutas formas de vida: los microbios y sus parientes”, explica el microbiólogo estadounidense Martin J. Blaser en su libro SOS microbios (Debate, 2019). Y tiene una función: “Nos mantiene sanos”, resuelve. Eso es el microbioma y es distinto en cada individuo. Encontrar patrones comunes se está complicando, admite el digestólogo y expresidente científico del Consorcio Internacional del Microbioma Humano Francisco Guarner: “Ya hemos entendido que la presencia de bacterias y otros microorganismos tiene una implicación funcional en nuestro cuerpo, pero nos hemos perdido en la forma de generar elementos diagnósticos y en cómo intervenir. Tenemos probióticos, prebióticos, trasplantes de heces, pero no hay grandes resultados para problemas gordos”. Como el cáncer, la obesidad o trastornos de salud mental.
La investigación para descifrar cómo influyen las bacterias en las enfermedades y cómo modularlas no cesa. “El futuro son los test diagnósticos”, apunta el digestólogo. El equipo de Núria Malats en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas ha identificado una firma molecular de 27 microorganismos en muestras de heces que podría predecir aquellos pacientes de alto riesgo de cáncer de páncreas.
El otro gran reto es encontrar un patrón de condiciones ideales en el microbioma. El Consorcio del Microbioma Humano quiere juntar miles de datos del microbioma de un millón de personas para poder tener un patrón del microbioma humano que permita detectar anomalías.
La investigación para descifrar cómo influyen las bacterias en las enfermedades no cesa. “El futuro son los test diagnósticos”, apunta el digestólogo. El equipo de Núria Malats en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas ha identificado una firma molecular de 27 microorganismos en muestras de heces que podría predecir aquellos pacientes de alto riesgo de cáncer de páncreas. El otro gran reto es encontrar un patrón de condiciones ideales en el microbioma. El Consorcio del Microbioma Humano quiere juntar miles de datos del microbioma de un millón de personas para poder tener un patrón que permita detectar anomalías.
6. Cirugía robótica
El robot Da Vinci se ha hecho un hueco en los quirófanos españoles. Con sus brazos articulados y sus cámaras de visión 3D, se ha convertido en las mejores manos del cirujano para hacer delicadas intervenciones con una técnica mínimamente invasiva. Fue la primera gran revolución de la cirugía robótica, pero, tras él, vienen más. Todo para conseguir “la mínima invasión”, dice Antonio Alcaraz, urólogo del Hospital Clínic de Barcelona. “En 10 años, los robots que tendremos estarán más próximos al concepto de robot independiente. Dependerán del cirujano, pero le darán alertas, avisos para ayudarle y que no se meta en una arteria o una vena, por ejemplo”, apunta Alcaraz.
También está a las puertas de entrar al quirófano la cirugía robótica extracorpórea. “No tendrá ningún tipo de invasión en el cuerpo. Se aplicará energía ablativa de forma concentrada en el órgano”, señala Alcaraz. El robot toma el mando y el cirujano solo está para supervisar e indicar al robot dónde actuar.
7. Frenar el envejecimiento
122 años. Hasta ahí llegó la francesa Jeanne Calment en 1997 y se convirtió, como reza su tumba, en “la decana de la humanidad”. Ese es el récord de longevidad de una persona, aunque la esperanza de vida mundial es más modesta: 73 años, según la OMS. Pero la comunidad científica sigue intentando atrasar más el reloj. El objetivo: vivir más años y con mejor calidad de vida.
En ese sendero, la primera gran revolución la hizo el japonés Shinya Yamanaka en 2006 al inventar una técnica para convertir células adultas en embrionarias, demostrando así que las células pueden rejuvenecerse en el laboratorio. Desde entonces, las investigaciones en reprogramación celular no han cesado. Los Laboratorios Altos han fichado a científicos de primer nivel, como Yamanaka o Juan Carlos Izpisúa, para combatir el envejecimiento. “Nuestro objetivo prioritario es hacer que las personas tengan una vida más saludable durante más tiempo y revertir la enfermedad en pacientes de cualquier edad”, dijo Izpisúa en una entrevista con EL PAÍS.
El concepto de la enfermedad como algo reversible abre un abanico de posibilidades. “Tendemos a pensar que nuestro cuerpo envejece por igual, pero no todos los tejidos envejecen a la vez”. El estudio personalizado del envejecimiento gana terreno: “La inflamación sí es algo común del envejecimiento y hay muchos estudios en marcha para saber de dónde proviene, si es por acumulación de mutaciones genéticas o por la alimentación, por ejemplo. Siempre vamos a envejecer y morir, pero podemos ralentizarlo”, resuelve Salvador Aznar Benitah, jefe del laboratorio de células madre y cáncer del Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona.
8. Nuevos trasplantes
Hacen falta más órganos para trasplantar y la comunidad científica se ha puesto a maquinar alternativas. En el horizonte, la creación de órganos y tejidos en el laboratorio o con bioimpresoras en 3D y técnicas para alargar la vida útil de los ya trasplantados. También órganos animales modificados genéticamente, como el riñón de cerdo implantado a una mujer en muerte cerebral en 2021 y que funcionó durante 54 horas, o el corazón porcino instalado en el tórax de un estadounidense en enero, que le permitió sobrevivir dos meses más.
Estos casos son, por ahora, extremos. Pero sirven como “prueba de concepto”, apunta la bióloga Núria Montserrat, de que es posible hacerlo. Esta investigadora del Instituto de Bioingeniería de Cataluña trabaja en el desarrollo de organoides -minirriñones- a través de células madre pluripotentes, unas unidades que se pueden instruir y dirigir para que formen cualquier tejido. “Quedan aún muy lejos del trasplante a un paciente porque tenemos que asegurar que lo que hacemos en el laboratorio es funcional. Es difícil generar un riñón entero, pero sí se pueden generar piezas del órgano que faltan”, apunta.
Los organoides de Montserrat son inmaduros y no tienen una red de nervios y vasos sanguíneos, pero sirven como material de ensayo para otras terapias. Por ejemplo, para estudiar cómo surge la enfermedad o cómo alargar la vida de los órganos trasplantados: “Un órgano de 7 por 12 centímetros ahora mismo no lo puedo hacer. Quizás dentro de 20 años. Apostamos por darle más vida al órgano”. ¿Cómo? Investigadores británicos usaron una máquina de perfusión para administrar a un hígado soluciones con microorganoides para intentar preservarlo y regenerarlo.
9. Neurociencia
Parapléjicos que vuelven a andar, chips que permiten escribir con la mente… Lo que parecía ciencia ficción en el campo de la neurología se ha convertido en una realidad palpable. La interfaz cerebro-máquina, que es como un sistema de comunicación que monitoriza la actividad cerebral y la traduce a través de un ordenador, se ha demostrado eficaz para sortear las limitaciones funcionales de enfermos neurológicos, pero todavía está en su infancia, explica Álvaro Sánchez Ferro, coordinador del Comité de Nuevas Tecnologías de la Sociedad Española de Neurología: “Es una alternativa para recuperar funciones cuando has perdido capacidades neurológicas. Pero habrá que demostrar su seguridad a largo plazo y regularlas”.
La investigación va en esa línea, pero las tecnologías no están maduras, avisa Sánchez Ferro. La revista Nature Communications publicaba hace unos días el caso de un enfermo de ELA completamente inmovilizado que fue capaz de hablar con sus pensamientos a través de un implante cerebral y decir su nombre. Pero las capacidades han ido decayendo y el paciente ya no puede deletrear.
En el ámbito terapéutico, los avances biomédicos llegarán en forma de tratamientos que ayuden a eliminar proteínas que se acumulan en el cerebro de forma tóxica, como la amiloide en el alzhéimer.
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