La piedra filosofal fue, durante muchos siglos de la Humanidad, considerada el elixir de la vida, útil para el rejuvenecimiento y, posiblemente, para lograr la inmortalidad. Fue el objetivo más codiciado en la alquimia, principalmente en la Edad Media. Los medicamentos desarrollados modernamente salvan millones de vidas todos los años. Sin embargo, es posible que, un mismo medicamento funcione bien para unas personas y para otras no sea adecuado. O, también es posible, que a algunas personas les provoque efectos secundarios graves y a otras no.

La edad, los hábitos saludables o no de vida, y otros aspectos influyen en cómo responde un cuerpo concreto a los medicamentos. Pero también lo hacen los genes. La farmacogenómica es el estudio de cómo la composición genética (genoma) única y, por tanto, exclusiva, de una persona, influye en su respuesta a los medicamentos. Y forma parte de la también llamada medicina de precisión.

Pero, ¿qué es la medicina de precisión? La medicina de precisión tiene como objetivo personalizar la atención médica con decisiones y tratamientos adaptados a cada individuo de todas las maneras posibles. También llamada medicina personalizada es, por tanto, un tipo de medicina que usa la información de los genes, las proteínas y el entorno ambiental de una persona para prevenir, diagnosticar y tratar una enfermedad.

En la medicina personalizada de precisión para el cáncer, por ejemplo, se usa información específica del tumor de una persona con el fin de facilitar el diagnóstico, planificar el tratamiento, determinar si este es eficaz o dar un pronóstico. Ejemplos de medicina personalizada de precisión son el uso de terapias dirigidas para tratar tipos específicos de células cancerosas, como las células de cáncer de mama positivas al HER2, y el uso de pruebas de marcadores tumorales para el diagnóstico del cáncer.

Aunque el análisis genómico es todavía un desarrollo relativamente nuevo en el tratamiento de medicamento su extensión ahora es rapidísima, dadas sus infinitas ventajas. En la actualidad ya un gran número de medicamentos tienen, en sus etiquetas y prospectos, y sobre biomarcadores farmacogenómicos, información genética mensurable o identificable que se puede utilizar para individualizar el uso de un medicamento.

Para los que empiezan ahora a oír sobre temas de genómica, digamos que el laboratorio Genentech, en concreto, anunció hace ya casi cuarenta años, la exitosa producción de insulina humana en un laboratorio. Anteriormente a ello, los diabéticos habían usado la insulina de cerdos. Se necesitaba, ni más ni menos, que alrededor de dos toneladas de partes de cerdo para extraer 227 gramos de insulina pura.

Pero Genentech descubrió una manera de sintetizar la versión humana del gen productor de insulina a partir de la bacteria E. coli, que después fabricaba la hormona. Fue un hito histórico tan importante que, como homenaje eterno, este laboratorio aún mantiene en su página web el comunicado de prensa de aquél momento.

Para las empresas farmacéuticas del siglo XX, que tenían sus raíces en la fabricación de colorantes comerciales y la química sintética, estos nuevos medicamentos biotecnológicos parecían al principio algo secundario y casi despreciable por el interés obtenido. Además, eran difíciles de fabricar y de tomar (vía inyectable, en su mayoría).  Los gigantes farmacéuticos, llenos de vanidad, podían creer que su forma de hacer las cosas siempre sería la que dominara.

Solo por dar una idea de su lento crecimiento inicial, hasta bien entrada la década de los 90, en el siglo pasado, la compañía farmacéutica número uno del mercado, Merck, ella sola, tenía una valoración de mercado mayor que la del resto de compañías de biotecnología juntas.
Pero, contemos un poco el resto de la historia, la más reciente:
Año 1998. Se aprueba en Estados Unidos la venta del medicamento Herceptin para tratar el cáncer de mama. Es el primer fármaco contra el cáncer que va dirigido al principal fallo genético responsable de que se originen los tumores. O, por simplificarlo, de las diferencias de una letra del ADN entre humanos.

Año 2000. El proyecto Genoma Humano y Celera Genomics anuncian el logro del borrador de la secuenciación del genoma. Y la propia Administración norteamericana presenta esta revolución a bombo y platillo.
Se empiezan a comercializar las primeras pruebas a nivel privado y a un altísimo coste.
Año 2013. EEUU prohíbe a la compañía de pruebas de ADN para los consumidores, 23andMe, calcular las posibilidades de padecer enfermedades comunes y cáncer, afirmando que los resultados no eran precisos. Es un duro golpe para la genética dirigida directamente al consumidor.

Año 2016. Doctor IA. Un equipo de Google utiliza el método de la inteligencia artificial (IA) para diagnosticar los síntomas de ceguera a través de escáneres de retina. El diagnóstico resulta ser tan bueno como el de un oftalmólogo profesional.
Año 2017. EEUU aprueba tres terapias génicas en un período de cuatro meses. Dos de ellas utilizan células inmunes para acabar con la leucemia. La tercera es un único tratamiento para una forma de ceguera hereditaria. Cuesta casi 750.000 euros.
Año 2018. Exhaustivos estudios genéticos llevan a la tecnología de la puntuación de riesgo, basada en la medición de millones de ubicaciones del genoma humano mediante big data. Los médicos sostienen que puede predecir, entre otras, las enfermedades cardiovasculares. La información es fundamental.

¿Por qué es tan útil?

Cada gen proporciona el plan para la producción de una proteína determinada en el cuerpo. Una proteína en particular puede tener un papel importante en el tratamiento farmacológico por varias razones, incluidas las siguientes:
• La proteína juega un papel en la descomposición del medicamento.
• Ayuda a la absorción o al transporte de dicho medicamento.
• La proteína es el objetivo del medicamento.
• Tiene algún papel en una serie de sucesos moleculares desencadenados por el medicamento.
Cuando los investigadores comparan los genomas de personas que toman el mismo medicamento, pueden descubrir que un grupo de personas que comparten cierta variación genética también comparten una respuesta común al tratamiento, como por ejemplo:
• Un mayor riesgo de efectos secundarios.
• La necesidad de una dosis más alta para lograr un efecto terapéutico.
• La ausencia de beneficios con el tratamiento
• Un beneficio mayor o más probable con el tratamiento.
• La duración óptima del tratamiento.

Este tipo de información sobre tratamiento se utiliza actualmente para mejorar la selección y la dosis de medicamentos para tratar una amplia gama de afecciones, incluidas las enfermedades cardiovasculares, la enfermedad pulmonar, la infección por VIH, el cáncer, la artritis, el colesterol alto y la depresión.
En los tratamientos para el cáncer, hay dos genomas que pueden influir en las decisiones de prescripción: el genoma de la persona con cáncer (el genoma de la línea germinal) y el genoma del tumor canceroso maligno (el genoma somático).
Existen muchas causas de cáncer, pero la mayoría de ellos están asociados con el ADN dañado que permite que las células crezcan sin control. El material genético «incorrecto» del crecimiento no controlado, o sea el tumor maligno, es, realmente, un genoma separado que puede proporcionar pistas para el tratamiento.

La realidad es que, aunque la farmacogenómica es muy prometedora y ha dado grandes pasos en los últimos años, todavía se encuentra en sus primeras etapas.
Los ensayos clínicos son necesarios, no solo para identificar relaciones entre los genes y los resultados del tratamiento, sino también para confirmar los hallazgos iniciales, aclarar el significado de estas asociaciones y traducirlas en pautas de prescripción.
Algunos críticos consideran que la medicina de precisión está avanzando a un ritmo lento respecto al que se esperaba hace dos décadas. Sin embargo, poco a poco han aparecido cada vez más tratamientos que tienen en cuenta nuestros genes.
Otro aspecto relevante es lo que ha crecido a un ritmo exponencial es la demanda de informes de ADN comprados por consumidores sanos en muchos casos. El número de personas que reciben informes de ADN se ha casi duplicado cada año desde 2010. Las cifras aumentan en un millón cada mes y los repositorios de ADN son tan grandes que están usando unas nuevas aplicaciones sorprendentes.

Los usuarios están recibiendo predicciones científicas sobre si quedarán calvos o tendrán cáncer. Incluso los policías han comenzado a utilizar datos de ADN de estos usuarios para capturar a los delincuentes. Se están llevando a cabo enormes búsquedas de genes para descubrir las causas del insomnio y de la inteligencia y más y más…
Solo para ilustrarlo, en el intervalo entre los años 2002 y 2018 se ha pasado de los iniciales 330.000 usuarios a los actuales, más de 25 millones.
Y ello se ha producido facilitado por la tremenda bajada del coste de secuenciar el genoma que ha pasado desde los 95 millones de dólares (año 2002), a los muy asequibles para casi cualquier bolsillo actuales de 1000 dólares.

Pero esto es predicción, predisposición, uso de big data, ¿qué pasa con los tratamientos?
Pero, aún así, casi dos décadas después de las grandes promesas, es bueno preguntarse por qué la medicina de precisión no ha dado más de sí.
Un informe en The New York Times del pasado verano afirma que las muertes por cáncer aún sobrepasan a las curas por un amplio margen y planteó la pregunta: «¿nos están engañando acerca de la medicina de precisión?» Una razón para este progreso aparentemente lento es que no toda la medicina de precisión implica el uso de fármacos.
Aunque la búsqueda de genes es cada vez mayor (los últimos datos muestran comparaciones de más de un millón de registros de ADN y de informes médicos), ha surgido un hecho inconveniente sobre muchas enfermedades comunes: no tienen, en general, causas únicas. En lugar de eso, numerosos cientos de genes tienen solo un pequeño papel.
Entonces, en lugar de medicamentos, estamos viviendo una nueva ciencia predictiva en la que los perfiles de riesgo genético pueden sugerir qué personas deberían disminuir su presión arterial, cuáles deberían prepararse para el Alzhéimer y qué pacientes de cáncer no se beneficiarán de la quimioterapia y podrían evitar el calvario.
Sin embargo, este tipo de pronósticos no son ampliamente aceptados, y es difícil lograr que las personas cambien su comportamiento. Pese a ello, para muchas personas estas predicciones pueden empezar a ofrecer una ruta concreta hacia la salud de la precisión y un mayor conocimiento de su propia biología.

Si miramos más allá del cáncer, veremos que sí han llegado algunas curas definitivas.
Se pueden destacar al menos dos medicamentos de importancia: los que curan la hepatitis C en el 90 % de los pacientes que lo toman, y la terapia génica experimental que cura la atrofia muscular espinal, una enfermedad infantil rara, mortal y previamente no tratable. Si bien estos tratamientos provienen de diferentes rincones de la biología, lo que tienen en común es lo importante: cada uno se beneficia de la comprensión detallada de la información genética y de las herramientas para su control.

Estos fármacos muestran una precisión real. El comprimido para la hepatitis C consiste en una sustancia química que no puede resistirse al virus que se reproduce. Pero cuando el medicamento entra en contacto con el genoma del virus, la reproducción se detiene.
Por su parte, el tratamiento para la atrofia muscular espinal es una parte de reemplazo genético. Con la terapia génica, los médicos pueden añadir nuevas instrucciones de ADN a las células nerviosas del niño. Los todavía pocos niños que han recibido la terapia a una edad temprana no desarrollaron la enfermedad.

La insulina y los anticuerpos están diseñados para funcionar de la misma manera en todos los humanos. Pero no existen dos personas con los genomas exactamente iguales: aproximadamente el 1% de las bases de ADN son diferentes entre cualquiera de nosotros. Esas diferencias pueden explicar por qué una persona está enferma y otra no, o por qué la versión de diabetes de una persona es diferente de la de otra. Los medicamentos que toman en cuenta estas diferencias en la información genética se denominan tratamientos dirigidos.
Un hecho innegable es que las grandes preguntas en tratamientos genómicos necesitan utilizar big data para responderlas.

Genentech, la empresa que creó Herceptin, ahora está ideando lo que llaman «vacunas contra el cáncer», adaptadas no solo a los amplios subtipos de personas, sino a la firma única del tumor de una persona. El nuevo enfoque implica recopilar información en grandes cantidades (big data) sobre las peculiaridades del cáncer de una persona a través de la secuenciación del genoma a alta velocidad: usar un software para analizar y predecir cómo sería un medicamento biológico personalizado (habrá antígenos, sustancias que estimulan el sistema inmunológico y dan lugar a la formación de anticuerpos) y luego fabricarlo rápidamente.
No existirán dos vacunas iguales. Además, hay que tener en cuenta lo siguiente: si la Administración de Alimentos y Medicamentos de EEUU (FDA) aprueba estas vacunas, no habrá luz verde para un compuesto en particular. En su lugar, se aprobará un proceso informático para convertir la información del ADN en medicamentos.
¿Será entonces la medicina tan programable y predecible como un ordenador? La idea ha comenzado a tener un potente atractivo en Silicon Valley (EEUU), donde algunos de los nombres más importantes de la tecnología ahora ven la biología como solo un código que pueden descifrar.

Mi comentario final. La ingeniería genética es una maravilla que vale la pena redescubrir. La capacidad de ver, comprender y manipular los genes humanos y las proteínas que producen es el gran avance que aún se está desarrollando en toda su inmensa complejidad cuatro décadas después.
La biología no está tan bien detallada como un programa de ordenador pero, poco a poco, estamos aprendiendo a controlarla. A las enzimas y anticuerpos les hemos añadido la terapia génica y la edición de genes. No hemos secuenciado un genoma, sino un millón. Un observador astuto podría darse cuenta de que ya hemos recorrido un largo camino.
Hay que estimular, cada uno como pueda, pensando en lo maravilloso que será cuando los avances en este campo de la farmacogenómica formen parte de la atención médica de rutina, de la consulta médica, al menos para algunos medicamentos. Y el número de curaciones se incrementará.

Aún no tendremos en nuestras manos la piedra filosofal pero estaremos casi rozándola.
Y no se está tan lejos porque los factores económicos también lo están favoreciendo.

 

José María Martínez