Biotecnología
Biotecnología en 2023 – Alzheimer, Enfermedad de Células Falciformes y Obesidad
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La industria de la biotecnología ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años, con la investigación en el sector proporcionando información valiosa para mejorar los tratamientos médicos, combatir enfermedades, mejorar la calidad de vida y extender la esperanza de vida humana.
La biotecnología es la rama de la ciencia aplicada que produce productos relacionados con la salud mediante el uso de organismos vivos. Combina varias disciplinas, incluyendo la ciencia, la biología, la física, la química, las matemáticas y la tecnología.
Empresas como Eli Lilly, Merck, Pfizer (PFE ), Amgen (AMGN ), Gilead Sciences (GILD ), Biogen, Modena, Regeneron Pharmaceuticals (REGN ), Johnson & Johnson (JNJ ), Roche, Idec, Celgene y AbbVie (ABBV ) han estado gastando millones de dólares en investigar y desarrollar soluciones en el campo de la salud, la medicina, la genómica, la producción de alimentos, los biocombustibles y la seguridad ambiental.
Con un tamaño de 860 mil millones de dólares, se espera que la industria casi duplique su valor de mercado para finales de esta década. Este año, la investigación y el desarrollo continuos ya han dado lugar a numerosos avances emocionantes con descubrimientos destacados y los progresos más avanzados para combatir el Alzheimer, la anemia falciforme y la obesidad. ¡Así que echemos un vistazo!
Los Nuevos Tratamientos para la Enfermedad de Alzheimer
La enfermedad de Alzheimer (EA) está aumentando a un ritmo rápido, con un estimado de 6.2 millones de personas con demencia de EA en EE. UU. y un estimado de 55 millones de personas con demencia de EA a nivel mundial.
Un trastorno progresivo, la enfermedad de Alzheimer es el tipo más común de demencia, que comienza con una pérdida leve de memoria. La enfermedad daña y destruye las neuronas cerebrales que controlan el pensamiento, la memoria y el lenguaje. Con el tiempo, conduce a una pérdida gradual de la capacidad de recordar, razonar, usar el lenguaje y responder al entorno. Incluso puede haber una variedad de cambios conductuales debido a la enfermedad de Alzheimer.
Sin embargo, 2023 ha marcado un gran hito en el tratamiento de la EA. Los científicos e investigadores continúan desentrañando las complejidades del Alzheimer no solo para comprender y tratar mejor la enfermedad, sino también para prevenirla por completo.
A principios de este año, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) concedió aprobación acelerada al tratamiento revolucionario llamado LEQEMBI (lecanemab-irmb). Desarrollado por Biogen y Eisai, el tratamiento mostró una gran eficacia al ralentizar la progresión de la enfermedad y también redujo moderadamente el deterioro cognitivo en pacientes con EA en etapas tempranas. De hecho, este fue el primer tratamiento demostrado que afecta el curso de la enfermedad de Alzheimer.
El fármaco se administra mediante una infusión intravenosa (directamente en la vena de la persona) cada dos semanas. El modo de acción de este fármaco es que elimina una proteína pegajosa llamada amiloide del cerebro, la cual se cree que impulsa la enfermedad de Alzheimer.
“Es muy emocionante porque este es el primer tratamiento en nuestra historia que muestra una desaceleración inequívoca del deterioro en la enfermedad de Alzheimer.”
– Dr. Christopher van Dyck, director de la Unidad de Investigación de la Enfermedad de Alzheimer de Yale, quien lideró el estudio y también es consultor remunerado de la compañía farmacéutica Eisai
El ensayo del tratamiento involucró a 1.795 participantes con Alzheimer en etapa temprana y sintomático. Publicados en el New England Journal of Medicine, los resultados del ensayo clínico de fase III de lecanemab revelaron que después de un tratamiento de un año y medio, el fármaco ralentizó el deterioro clínico en un 27 % en comparación con los que recibieron un placebo. El tratamiento se dirige selectivamente a formas de la proteína amiloide, consideradas “las más tóxicas para las células cerebrales”, y quienes lo recibieron mostraron una reducción significativa de la proteína en pruebas de imagen.
Los participantes del estudio también experimentaron una desaceleración del 37 % en una medida de actividades diarias y una desaceleración del 26 % en una medida secundaria clave de función cognitiva en comparación con el grupo de placebo. Paralelamente, lecanemab está siendo probado en el estudio global AHEAD, dirigido a individuos que, aunque cognitivamente normales, tienen alto riesgo de síntomas debido a niveles elevados de amiloide cerebral.
Según el Dr. van Dyck, esto es solo el comienzo, con datos que sugieren:
“Cuanto más largo sea el período de tratamiento, mejor será el efecto. Podríamos ver un beneficio mayor si intervenimos antes de que se produzca un daño cerebral significativo.”
En cuanto a los efectos secundarios, típicamente se observan enrojecimiento, escalofríos, fiebre, erupción y dolores corporales, la mayoría de los cuales son leves a moderados y ocurren principalmente justo después de la primera dosis. Además, existe el posible efecto secundario de anomalías de imagen relacionadas con la amiloide, que pueden incluir sangrado cerebral, edema o formación de líquido en el cerebro.
El tratamiento se venderá bajo la marca Leqembi™, con Eisai fijando su precio en 26.500 $ al año. Sin embargo, el precio podría cambiar dado que el programa federal de seguro de salud Medicare ha indicado que cubrirá el 80 % del costo sin requerir la participación en un ensayo clínico aleatorio. Los Centros de Servicios de Medicare y Medicaid (CMS) confirmaron esto en la segunda mitad del año.
En julio, la FDA también otorgó la aprobación tradicional completa al fármaco por primera vez en dos décadas. Sin embargo, existe una advertencia de “caja negra”, la cautela más fuerte de la agencia, sobre hinchazón cerebral y sangrado en la medicación debido a preocupaciones de seguridad.
Además de Leqembi, este año también ha traído avances en vacunas contra el Alzheimer. La empresa estadounidense Vaxxinity informó ensayos de fase 2 exitosos de UB-311, dirigidos a formas tóxicas de beta-amiloide en el cerebro, que no solo desencadenaron una respuesta inmune sino que también demostraron ser seguras. Representando un enfoque novedoso en el tratamiento del Alzheimer, esta inmunoterapia activa sintética basada en péptidos podría allanar el camino hacia alternativas más duraderas y rentables a los tratamientos actuales al inducir una respuesta de anticuerpos específica al objetivo.
Estos avances biotecnológicos ciertamente han abierto nuevas puertas en la investigación del Alzheimer, proporcionando una base para futuras innovaciones y tratamientos más dirigidos y efectivos.
Las Nuevas Terapias Génicas para la Enfermedad de Células Falciformes están Aquí
Una enfermedad sanguínea rara, dolorosa y hereditaria, la anemia falciforme (SCD) afecta a más de 100.000 personas en EE. UU. y a aproximadamente 20 millones de personas en todo el mundo. Es una enfermedad de por vida y potencialmente mortal que incluso puede conducir a una muerte prematura.
En esta condición, el problema es una mutación en la proteína presente en nuestros glóbulos rojos que transporta oxígeno, es decir, la hemoglobina. Debido a esta alteración, los glóbulos rojos, que normalmente son de forma discoidal, adoptan la forma de una “hoja de higo”, que tiende a adherirse entre sí. Estas células mutadas restringen el flujo en los vasos sanguíneos y limitan la entrega de oxígeno a los tejidos de todo el cuerpo, lo que conduce a dolor intenso, accidente cerebrovascular, infecciones y falla orgánica.
Actualmente, un trasplante de médula ósea es la única cura para esta enfermedad potencialmente mortal, pero implica el proceso difícil de encontrar un donante compatible, así como el riesgo de rechazo por parte del sistema inmunitario. Como resultado, la terapia génica ha surgido aquí como una posible cura para esta enfermedad potencialmente fatal.
En 2023, las terapias génicas y celulares para tratar la SCD se acercaron más que nunca a llegar al mercado. En una decisión histórica, el Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. aprobó las primeras terapias génicas basadas en células para tratar la SCD en pacientes de 12 años o más. Estos tratamientos incluyen Casgevy de CRISPR Therapeutics (CRSP ), con sede en Boston, y Vertex Pharmaceuticals (VRTX ), y Lyfgenia de la farmacéutica Bluebird Bio Inc.
De los dos, Casgevy es el primer tratamiento aprobado por la FDA desarrollado con la tecnología de edición genómica CRISPR-Cas9, que, según Vertex, se eligió por su capacidad de realizar ediciones permanentes y precisas en una ubicación específica pero “sin evidencia de efectos fuera del objetivo”.
En CRISPR-Cas9, el ADN de los pacientes se corta en áreas específicas, luego se edita con precisión para añadir, eliminar o alterar el ADN, y las células modificadas se trasplantan de nuevo al paciente. Una vez dentro, se integran y crecen dentro de la médula ósea y aumentan la producción de hemoglobina fetal (HbF) para prevenir la falciforme de los glóbulos rojos. Vertex dijo:
“Estamos muy satisfechos con la solidez de nuestros datos para exa-cel – eficacia, seguridad y durabilidad de la respuesta – y creemos que los datos presentados en la EHA establecieron un perfil diferenciado en la SCD.”
Lyfgenia no utilizó CRISPR. En su lugar, siguió la vía tradicional del tratamiento de terapia génica mediante el uso de un vector lentiviral, una familia de virus, para modificar genes. Aquí, las células madre sanguíneas de pacientes con SDC se modifican genéticamente para producir una hemoglobina especial HbAT87Q que funciona de manera similar a cualquier hemoglobina adulta normal, pero es derivada de la terapia génica y se entrega al paciente.
En el caso de la terapia génica basada en células Casgevy, un total de 44 pacientes participaron en el ensayo. De ellos, 31 tuvieron un tiempo de seguimiento suficiente para ser evaluados, lo que reveló que 29 pacientes eliminaron episodios graves de crisis vasooclusivas (VOC) durante al menos un año, mientras que ninguno presentó rechazo o fallo del injerto. De manera similar, en el ensayo de Lyfgenia, 22 de los 32 pacientes lograron una resolución completa de los episodios vasooclusivos (VOE).
En cuanto a los efectos secundarios, las úlceras bucales, náuseas, vómitos, dolor de cabeza, fiebre y niveles bajos de plaquetas y glóbulos blancos fueron los más comunes. En el caso de Casgevy, también se presentaron dolor musculoesquelético y dolor abdominal, mientras que en Lyfgenia se informó de malignidad hematológica o cáncer de sangre, lo que le valió una advertencia de caja de la FDA después de que dos pacientes del ensayo murieran por una forma de leucemia.
Pero eso no es todo. Estas terapias novedosas también muestran promesa para tratar otras enfermedades más allá de sus aplicaciones actuales. Por ejemplo, los tratamientos basados en CRISPR no se limitan a la SCD; tienen el potencial de abordar trastornos sanguíneos heredados como la beta-talasemia. Además, podrían ser eficaces contra la hipercolesterolemia familiar, una forma hereditaria de colesterol alto, e incluso la amiloidosis, una rara enfermedad hepática. La aplicación exitosa de CRISPR en estas áreas subraya el amplio potencial de la edición genética para revolucionar la medicina al proporcionar soluciones para muchas enfermedades previamente intratables y mejorar significativamente la salud pública.
Aunque es un gran movimiento, esto es solo el comienzo, y se necesita mucho trabajo para que la terapia sea ampliamente accesible, siendo el mayor obstáculo el costo. Estas nuevas terapias costarán más de un millón de dólares, lo que significa que no solo las personas en otros países, sino también la mayoría de los estadounidenses, quedarán fuera del alcance. Por lo tanto, queda claramente un largo camino por recorrer para que estos tratamientos de edición genética sean más accesibles.
Abordando el Problema de la Obesidad de Frente
2023 también ha sido un año transformador en la industria biotecnológica para abordar la obesidad con nuevos fármacos para la pérdida de peso y la diabetes como Ozempic y Wegovy de Novo Nordisk, que han tomado al mundo por sorpresa. Estos nuevos fármacos demostraron una inmensa efectividad para provocar la pérdida de peso, de ahí su popularidad.
Pertenecientes a la clase de medicamentos análogos del GLP-1, estos nuevos fármacos actúan activando una hormona GLP-1 crítica producida por el intestino en respuesta a la ingesta de alimentos y ayudan a perder peso al reducir el apetito, ralentizar el vaciado gástrico y potenciar la liberación de insulina.
En Ozempic y Wegovy, el ingrediente activo es semaglutida, mientras que el ingrediente activo del medicamento para la diabetes de Eli Lilly, Mounjaro, es tirzepatida, que también induce pérdida de peso.
A medida que los enfoques innovadores y los nuevos tratamientos llegan a este campo, la terapia génica también está haciendo su entrada, lo que puede proporcionar soluciones a largo plazo para el manejo del peso al dirigirse a genes específicos responsables de la obesidad.
Con la obesidad afectando a casi el 42 % de los adultos estadounidenses, lo que incrementa el riesgo de diabetes, hipertensión, cáncer y enfermedades cardíacas, la investigación y la inversión para abordar esto están aumentando sustancialmente. Un nuevo estudio, respaldado por subvenciones del NIH, Novo Nordisk, la National Science Foundation, el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT y una Beca Schmidt Science, señala la necesidad de métodos alternativos debido a la dificultad de modificar conductas y a las limitaciones de las terapias farmacológicas.
La investigación titulada “Un estimulador bioelectrónico vibratorio ingerible modula los receptores de estiramiento gástrico para una saciedad ilusoria”, publicada en Science Advances, señaló que las terapias efectivas para manejar esta enfermedad requieren una alta adherencia del paciente o intervenciones quirúrgicas invasivas. Por lo tanto, se sugirió un dispositivo llamado estimulador bioelectrónico vibratorio ingerible o VIBE.
Con su nuevo dispositivo, los ingenieros del MIT están aprovechando las funciones normales de nuestro cuerpo: cuando comemos una comida abundante, el estómago se distiende, y los mecanorreceptores lo perciben y luego envían señales al cerebro a través del nervio vago, lo que resulta en la producción de hormonas e insulina, todo lo cual ayuda a las personas a digerir los alimentos, sentirse saciadas y dejar de comer mientras disminuyen los niveles de la hormona del hambre llamada grelina.
En el caso de VIBE, se crea una ilusión de expansión para ajustar los hábitos alimenticios. En lugar de beber un vaso de agua antes de comer, aquí se toma una píldora.
El dispositivo está diseñado para ser ingerido oralmente de modo que mantenga contacto con el revestimiento gástrico, se active al sumergirse en el fluido gástrico, vibre con amplitudes suficientes para estimular las terminaciones laminares intraganglionares gástricas (IGLEs) durante un período de tiempo determinado y pase de forma segura a través del tracto gastrointestinal.
Este nuevo dispositivo, en forma de píldora, funciona con una pequeña batería de óxido de plata. Cuando se traga, viaja a través del intestino, entrando en contacto con el fluido gástrico. Esta interacción hace que el intestino vibre durante aproximadamente 30 minutos, estimulando el nervio vagal — similar a los efectos de la cirugía de bypass gástrico — y, en consecuencia, genera la sensación de saciedad.
La nueva invención se asemeja a Ozempic y Wegovy en que ayuda a las personas a gestionar su ingesta calórica y prevenir el aumento de peso.
Según la exestudiante de posgrado del MIT Shriya Srinivasan, Ph.D., quien es profesora asistente de bioingeniería en la Universidad de Harvard, las personas que desean no solo perder peso sino también controlar su apetito pueden tomar esta píldora antes de cada comida. Srinivasan, quien es la autora principal del nuevo estudio, añadió:
“Esto podría ser realmente interesante ya que proporcionaría una opción que podría minimizar los efectos secundarios que vemos con los otros tratamientos farmacológicos disponibles.”
Para estudiar el rendimiento de VIBES, los investigadores utilizaron cerdos Yorkshire (debido a que su anatomía gástrica es similar a la humana) que pesaban entre 50 y 80 kg y tenían entre 4 y 6 meses de edad. La píldora se introdujo endoscópicamente en su cavidad gástrica. Además de estimular la liberación de hormonas que indican saciedad, cuando a los animales se les dio la píldora 20 minutos antes de comer, mostraron una reducción significativa en su ingesta de alimentos. Según el estudio, “consistentemente condujo a una disminución de la ingesta de alimentos” en aproximadamente un 40 % y redujo la tasa de aumento de peso.
El estudio, según su autor principal, Giovanni Traverso, gastroenterólogo del Brigham and Women’s Hospital:
“Demuestra la efectividad de una intervención de bajo costo y no invasiva para reducir la ingesta de alimentos y el consumo de calorías.”
Pero aunque el dispositivo funciona eficazmente para inducir saciedad y, según Traverso, “tiene el potencial de revolucionar las opciones terapéuticas para pacientes con obesidad”, aún se necesita más estudios para “explorar los efectos fisiológicos del dispositivo antes de que esté disponible para los pacientes”.
En general, una mayor comprensión de la obesidad ha llevado a que su mercado farmacéutico se expanda rápidamente. Además, a medida que más personas la reconocen como una condición médica grave, vemos que la demanda de estos fármacos aumenta exponencialmente, al igual que la de tratamientos más efectivos.
Reflexión Final
Como vimos, la biotecnología ha logrado numerosos avances en el tratamiento del Alzheimer, la anemia falciforme y la obesidad. Además de estos, hemos observado muchos desarrollos en edición genómica de precisión, biología sintética, oncología, órganos-en-chip, secuenciación de próxima generación e inteligencia artificial.
A medida que la industria continúa abordando algunos de los problemas de salud más desafiantes, veremos aún más avances y tendencias el próximo año que crearán grandes ondas durante años o décadas venideras y mejorarán nuestras vidas.
