Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

El sentido del antisentido

Los analistas económicos calculan que su comercialización, el próximo año podría superar el importe de los mil cien millones de dólares. Y el ritmo de crecimiento será tan alto que esta cifra casi se doblará, en el año 2005, hasta los dos mil ciento veinte millones de dólares.

Es la terapia antisentido, un nuevo enfoque para usar medicamentos más útiles para luchar más eficazmente contra un amplio abanico de enfermedades. Comprende desde las infecciosas víricas (incluyendo al SIDA), a otras de tipo neurodegenerativo (tales como el Alzheimer o el Parkinson), pasando por otras cuyos principales componentes sean genéticos o inmunológicos, situando en éstas a las muy diversas formas de cáncer.

No cabe lanzar las campanas al vuelo o alimentar prematuramente falsas esperanzas, ya que quedan importantes problemas por resolver hasta llegar a su uso clínico generalizado. Pero la FDA, en Estados Unidos, ya ha autorizado las primeras aplicaciones comerciales y en todo el mundo excelentes grupos de Investigación y compañías farmacéuticas investigan intensamente su obtención y aplicación.

FUNDAMENTOS. Todas nuestras funciones normales o patológicas están reguladas por proteínas, entre ellas muchas enzimas, hormonas, factores reguladores celulares, etcétera. El flujo biológico de la información genética sigue la dirección gen (ADN) ? ARN mensajero ? proteína, por lo que para que esas proteínas se sinteticen en la calidad y cantidad adecuadas, es necesario que esté disponible la información adecuada de su gen codificador. Se trata de la secuencia de su gen, en forma de cadena polinucleotídica de cuatro componentes, o bases diferentes: A (adenina), T (timina), G (guanina), C (citosina). Esta secuencia de información del ADN se transcribe en forma de ARN mensajero, como cadena de bases complementarias a las anteriores, respectivamente, U (uracilo), A (adenina), C (citosina) y G (guanina). Cada trío de bases del gen (codón) da lugar a un trío complementario de bases en el ARN, y ello determina que un determinado aminoácido se coloque en el lugar correspondiente de esa proteína.

En casi todas las patologías, sean de origen genético o no, suelen darse anomalías en la síntesis de proteínas, produciéndose algunas de ellas en cantidades anormalmente elevadas. A veces, la causa directa de la patología es la propia superproducción de proteína (caso de los oncogenes productores de malignidad). En otras ocasiones, ello ayuda a su extensión (enzimas víricas, en la infección de virus, como el causante del SIDA). Y otras veces, las proteínas en exceso son la consecuencia de la patología. Es claro, que la disminución de tales proteínas, en unos casos evitarían el desarrollo de la enfermedad, mientras que, en otros casos menos favorables, aliviaría sus consecuencias.

ODN. La idea inmediata, por tanto, es simple. Como los conocimientos de la Biología Molecular nos dan una información, cada vez más detallada, de las proteínas y genes que intervienen en las diversas patologías, intentemos bloquear la síntesis de las proteínas perjudiciales. Y es aquí donde tiene cabida la aproximación del antisentido. Podemos acudir al símil de un troquel usado para fabricar una determinada moneda metálica. Si una moneda se fija permanentemente sobre el troquel complementario, éste queda inutilizado.

En términos biológicos, habrá que intentar bloquear el flujo de la información genética que sintetiza la proteína indeseada. Para ello hay que inutilizar al gen codificador, o a su ARN mensajero. La solución, parece simple: colocar la moneda que bloquee el troquel. Se trata, pues, de obtener sintéticamente en el laboratorio un oligonucleótido (que es un polinucleótido que posee un pequeño número de bases sucesivas encadenadas) de modo que su secuencia sea complementaria (antisentido) de la de una porción de la secuencia del gen a anular. La pequeña hebra del oligonucleótido se fijará fuertemente a la zona complementaria del gen o de su ARN mensajero, bloqueando el flujo de la información desde el gen. Estos bloqueantes sintéticos se conocen con el nombre de ODN (oligodesoxirribonucleótidos). Otra estrategia, basada en la complementariedad de las bases del material genético es la de la síntesis de ORN (oligorribonucleótidos). Y una tercera es la de fabricar oligonucleótidos que favorezcan la formación de una porción helicoidal triplex, con tres hebras, impidiendo la traducción de la información genética.

Se han conseguido notables éxitos en diversas experimentaciones relacionadas con la estrategia antisentido. Pero, hasta ahora, el principal problema es la biodisponibilidad de los ODN y ORN, es decir, conseguir, no ya en cultivos celulares, sino en seres complejos, que esos oligonucleótidos se introduzcan en el interior de las células, e incluso en el interior de los núcleos celulares, para que ejerzan su acción bloqueadora. Los éxitos son muy limitados, y se basan en el uso de sustancias coadyuvantes catiónicas. Pero algunas investigaciones están abriendo nuevas esperanzas, como la publicada recientemente en la revista Nature Biotechnology, usando fenoxazina, un nucleótido tricíclico, en lugar de su parecido estructural, el nucleótido de la citosina. La consecuencia es que la penetración intracelular y acumulación intranuclear de los ODN usados se incrementaron notablemente así como sus actividades terapéuticas.

APLICACIONES. Entre las numerosas aplicaciones prometedoras de la estrategia antisentido, reseñaremos algunas. En ratones, se ha ensayado en linfomas de Burkitt, de células B. En este caso se usaron ODN dirigidos contra el gen c-myc, cuyo exceso de producción de expresión descontrola el proceso de proliferación de las células sanguíneas. A este respecto se puede recordar que el 25% de los linfomas de Burkitt parecen estar causados por un virus herpes, el virus Epstein-Barr, y ello conduce a translocaciones cromosómicas que sobreexpresan el gen c-myc.

En ratas, otro ejemplo de aplicación ha sido sobre ciertos tumores. Las células, normalmente, producen un factor transformante del crecimiento, la proteína TGF-beta, pero su malignización conduce a una superproducción de la misma. En este caso se utilizó un ODN característico para suprimir la TGF-beta, tras lo cual las células citotóxicas T fueron capaces de realizar su efecto inmunoterapéutico eliminando los tumores.

En cultivos celulares malignos humanos y en animales con xenotrasplantes de tumores humanos se han realizado numerosas pruebas. Sobre todo para bloquear con un ODN la expresión de la subunidad R1-alfa, que forma parte de la enzima proteína quinasa PKA1, que está directamente involucrada en los procesos de proliferación celular y en las transformaciones neoplásicas. En este caso, los tratamientos se combinaron con quimioterapia tradicional, con efecto sinérgico.

El primer ensayo clínico en humanos comenzó, coordinadamente, en 1998, en varios hospitales canadienses, sobre pacientes con cánceres de próstata con ciertas condiciones, entre ellas una mala prognosis tras un tratamiento convencional de quimioterapia.

En el caso del virus causante del SIDA, en ensayos realizados sobre 6 monos infectados con el virus VIS, equivalente simio del virus VIH humano, tres de los monos infectados se sometieron a una terapia antisentido contra las proteínas víricas Tat y Rev, que participan en el ataque del virus contra las células inmunológicas CD4. Los monos tratados presentaron niveles mucho más bajos del virus VIS y no mostraron sintomatologías de la enfermedad. Ello ha hecho que se inicien, en humanos, unas primeras limitadas experiencias.

Aunque el concepto de terapia antisentido nació hace algo más de 20 años, no ha sido hasta recientemente cuando se ha comenzado a disponer de medios y conocimientos para su Investigación y aplicación. Se ha hecho en decenas de patologías diferentes, en el ámbito de cultivos celulares, animales de experimentación e, incluso, ensayos clínicos humanos. Pronto se generalizarán a grupos de pacientes ya que están en fase adelantada de aprobación varios medicamentos antisentido que, posiblemente, no serán, una panacea, pero ayudarán a mejorar los resultados de la lucha contra la enfermedad.