Terapia Génica: Desbloqueando Innovaciones en el Tratamiento, Detección y Desarrollo de Fármacos contra el Cáncer

La historia del uso de genes como herramienta para tratar a los humanos se remonta a casi cinco décadas, marcando un momento pivotal en la ciencia médica. 

En 1972, el concepto de terapia génica se consideró por primera vez como una forma de tratamiento. Esta idea revolucionaria se introdujo en un artículo titulado “¿Terapia génica para enfermedades genéticas humanas?” publicado en la revista Science y escrito por T Friedman y R Roblin.

En ese artículo, los autores afirmaron que “la terapia génica podría mejorar algunas enfermedades genéticas humanas en el futuro”. Llamaron a continuar la investigación “orientada al desarrollo de técnicas para la terapia génica”. Esta convocatoria a la investigación marcó el inicio de una nueva era en la medicina genética.

De hecho, pasaron otros 18 años para que el primer ensayo de terapia génica se realizara en humanos en 1990. Este ensayo fue un paso significativo, allanando el camino para futuros avances. En 2003, se alcanzó otro hito importante con la finalización del Proyecto del Genoma Humano. 

Lanzado en octubre de 1990 y completado en abril de 2003, el proyecto del Genoma Humano se considera uno de los mayores logros científicos en la historia humana por generar la primera secuencia del genoma humano. 

Siguiendo este camino de progreso científico, se alcanzó otro hito cuando China aprobó la primera terapia génica para tratar cánceres de cabeza y cuello.

Dado que este desarrollo marca el comienzo de la línea de posibilidades de tratamiento que discutimos aquí, veamos esto con mayor detalle. 

El Primer Producto de Terapia Génica Aprobado para el Cáncer

En 2003, la Administración de Alimentos y Medicamentos de China (CFDA) aprobó Gendicine, un adenovirus recombinante humano p53, desarrollado por Shenzhen SiBino GeneTech Co. Ltd. Llegó al mercado comercial como un producto de terapia génica para tratar el cáncer de cabeza y cuello. La terapia está diseñada para administrarse mediante inyección intratumoral mínimamente invasiva, así como por infusión intracavitaria o intravascular.

Una revisión científica que analizó el desempeño de la terapia durante los primeros 12 años encontró que la compañía había fabricado 41 lotes de Gendicine y 169.571 viales. Impresionantemente, la terapia pudo administrarse sin que se observaran efectos graves, excepto una fiebre transitoria asociada al vector en el 50‑60 % de los pacientes, que persistió solo unas pocas horas.

Ensayos Subsecuentes de Terapia Génica

Después del exitoso ensayo de terapia génica de China, los avances continuaron. En 2005, se inició el primer ensayo de terapia génica en hemofilia B utilizando la tecnología de vectores AAV.

Los vectores AAV sirven como herramientas bioingenierizadas para transportar y entregar material genético de forma segura a los tejidos y células afectados mediante un virus no envuelto. Luego, en 2017, Estados Unidos aprobó la primera terapia génica para una enfermedad genética conocida por causar ceguera.

Con los futuros avances científicos en este campo, es evidente que los tratamientos basados en genes abrirán nuevos horizontes para tratar malignidades tan graves como las provocadas por diferentes tipos de cáncer.

Pero antes de profundizar en este ámbito, es vital conocer el significado de los diferentes términos relacionados con la terapia basada en genes, que incluyen ingeniería genética, genoma, genómica y secuenciación del genoma.

¿Qué es la Ingeniería Genética?

El Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano define la ingeniería genética como un proceso que “utiliza tecnologías de laboratorio para alterar la composición de ADN de un organismo”.

Alterar la composición del ADN puede ocurrir de diferentes maneras, abarcando una variedad de técnicas. Puede cambiar un par de bases, eliminar una región completa de ADN para reemplazarla con un nuevo segmento, o incluso operar entre especies donde un gen de una especie se introduce en un organismo de otra especie. Esta versatilidad de la ingeniería genética la ha convertido en una herramienta vital en manos de los proveedores de soluciones de terapia contra el cáncer.

¿Qué es la Genómica?

La genómica es el estudio de los genes y se centra en comprender cómo interactúan todos los genes de una persona entre sí y con el entorno de la persona. Este campo implica un estudio profundo de varios componentes, incluidos el ADN, las células, las histonas, los nucleosomas y los cromosomas. El término ‘genómica’ se deriva de ‘genoma’, que se refiere al conjunto completo de ADN de un organismo. Cada célula del cuerpo humano es notable por contener una copia completa de casi 3 mil millones de pares de bases de ADN.

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¿Qué es la Secuenciación del Genoma?

Los genomas son códigos genéticos que ayudan a distinguir un organismo de otro. Así como cada ser humano tiene huellas dactilares diferentes, todos los organismos tienen un código genético único. Por lo tanto, la secuenciación del genoma ayuda a reconocer los patrones de identificación únicos de cada organismo distinto, ya sea una bacteria, una planta o un mamífero. 

Cuatro componentes principales se combinan para que la secuenciación del genoma funcione como un proceso integral: 

• Fragmentación del ADN
• Barcoding del ADN
• Secuenciación del ADN
• Análisis de los datos

Con todas estas herramientas de examen genético desarrolladas a lo largo de los años, la comunidad científica y médica ha logrado mucho éxito en el tratamiento de condiciones que amenazan la vida, incluido el cáncer. En los próximos segmentos, veremos cómo la manipulación basada en genes nos está guiando en nuestros esfuerzos de detección y tratamiento del cáncer. 

La Amenaza del Cáncer: El Emperador de Todas las Enfermedades

El médico e oncólogo estadounidense de origen indio Siddhartha Mukherjee describió acertadamente el cáncer como el emperador de todas las enfermedades en su libro de 2010, una descripción que sigue siendo conmovedora dada la magnitud del impacto de la enfermedad. Eco de este sentimiento, la American Cancer Society estima que cerca de dos millones de nuevos casos de cáncer y más de 600,000 muertes por cáncer se registraron solo en EE. UU. en 2022. 

Según otro estudio de 2020, el cáncer de pulmón fue la principal causa de muerte por cáncer a nivel mundial, con aproximadamente 1,8 millones de muertes (18 %), seguido por el colorrectal (9,4 %), hepático (8,3 %), gástrico (7,7 %) y el cáncer de mama femenino (6,9 %). 

En una nota más preocupante, el estudio anticipó un aumento del 47 % en la carga global de cáncer en comparación con los niveles de 2020. Se proyectó 28,4 millones de casos en 2040, más de 9 millones más que los 19,3 millones de casos observados en 2020. 

Los números pintan un panorama grave, y es esencial reforzar los esfuerzos innovadores en la detección temprana del cáncer para que los médicos tengan suficiente tiempo para abordar sus causas raíz y curarlos. Afortunadamente, múltiples esfuerzos basados en genes han arrojado resultados positivos en esa dirección. 

Empresas que Aprovechan la Secuenciación del Genoma para la Detección y Tratamiento del Cáncer

1. SeekInCare

SeekInCare, una solución de SeekIn Inc., es una prueba de detección multicancer basada en sangre capaz de detectar más de veinte tipos de cáncer. Esta solución avanzada aprovecha la secuenciación del genoma completo a partir de ADN libre de células, una tecnología central para su capacidad diagnóstica. 

Según lo definido por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, la secuenciación del genoma completo es un procedimiento de laboratorio para determinar el orden de las bases en el genoma de un organismo. Las bases nucleotídicas son lo que constituye la genética única de un organismo. 

Los investigadores evaluaron la eficacia de la prueba en 617 pacientes con cáncer, logrando resultados notables. Pudieron identificar a 404 de ellos, con una tasa de sensibilidad del 65,5 % y una especificidad del 97,9 %. Los resultados mostraron que a mayor estadio del cáncer, mayor sensibilidad de la prueba. Mientras que fue del 46,9 % para el cáncer en estadio I, esta tasa aumentó al 81,8 % para el cáncer en estadio IV.

En un estudio prospectivo del mundo real realizado entre 1.203 pacientes, la prueba ofreció una sensibilidad del 60,0 % y una especificidad del 96,1 %.

Fundada a principios de 2018, SeekIn Inc. es una empresa biotecnológica que se centra en la detección temprana de pan-cáncer basada en sangre. Cree que la detección temprana del cáncer puede reducir la tasa de mortalidad en un 15 %.

Además de SeekInCare, también cuenta con soluciones como SeekInCure y SeekIn Clarity. SeekInCure monitoriza la recurrencia del cáncer y evalúa el riesgo para pacientes con cáncer post‑cirugía. Y para cumplir su objetivo, la solución se basa en monitorizar la variación del genoma del cáncer en el ADN libre de células de los pacientes.

SeekInClarity ayuda en el monitoreo de la respuesta al tratamiento. Para lograr lo que se propuso, SeekInClarity mapea el genoma panorámico del cáncer utilizando datos de secuenciación del genoma completo superficial (sWGS). 

Con sede en China, SeekIn es una empresa privada y recibió financiación ángel de Green Pine Capital Partners y otro inversor en 2018. El monto de la financiación no ha sido revelado. 

2. Editas Medicines

Editas Medicine (EDIT ) aprovecha la edición genética para desarrollar medicamentos para el cáncer y otras enfermedades graves. Sus métodos de edición genética SLEEK ayudan a desarrollar la próxima generación de medicamentos de terapia celular para el cáncer. Editas posee su propia nucleasa AsCas12a diseñada, lo que le permite lograr una alta eficiencia, inserción de múltiples transgenes en células madre pluripotentes inducidas (iPSCs), células T y células asesinas naturales (NK). 

Recientemente, Editas publicó sus resultados del tercer trimestre de 2023, proporcionando información sobre el desempeño financiero de la compañía durante este período. Para los tres meses que terminaron el 30 de septiembre de 2023, la empresa registró más de US$5 millones en ingresos por colaboraciones y otras actividades de investigación y desarrollo. Además, para los nueve meses que terminaron el 30 de septiembre de 2023, los ingresos ascendieron a más de US$18 millones.

3. Beam Therapeutics

En diciembre de 2022, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) levantó la retención clínica y aprobó la solicitud de Nuevo Fármaco Investigacional (IND) para BEAM-201 para tratar la leucemia linfoblástica aguda de células T (T‑ALL) / linfoma linfoblástico de células T (T‑LL) recidivante/refractario. Beam-201 era un candidato de desarrollo de células T con receptor de antígeno quimérico alogénico anti‑CD7, editado en multiplex, de Beam Therapeutics (BEAM ), conocida por desarrollar medicamentos genéticos de precisión mediante edición de bases.

Para los tres meses que terminaron el 30 de septiembre de 2023, Beam Therapeutics Inc. registró ingresos por licencias y colaboraciones de más de US$17 millones. Para los nueve meses que terminaron el 30 de septiembre de 2023, los ingresos de la compañía superaron los US$61 millones, un aumento sustancial respecto a los casi US$41 millones obtenidos durante los primeros nueve meses de 2022.

Además de empresas públicas bien conocidas como Beam y Editas que realizan pruebas de soluciones genéticamente modificadas para el cáncer, también se están llevando a cabo investigaciones académicas y organizacionales. Muchas de ellas prometen abrir oportunidades emocionantes para curar o reducir sustancialmente la amenaza del cáncer en el futuro.

Haga clic aquí para ver cómo Beam Therapeutics se compara con otro líder en edición genética, CRISPR Therapeutics. (CRSP )

Un Método de Detección Temprana para el Cáncer de Páncreas

Un equipo de investigadores de Estados Unidos, China, Corea del Sur y Japón ha desarrollado y probado un panel de biomarcadores capaz de detectar pequeñas cantidades de material genético de ARN que se desprenden de las células del cáncer de páncreas y circulan en el torrente sanguíneo. Estos se denominan circRNA o RNA circular. 

Los investigadores han aprovechado métodos de perfilado de expresión a nivel del genoma para llevar a cabo una revisión exhaustiva de muestras de pacientes, lo que condujo al descubrimiento de biomarcadores de cáncer de páncreas basados en circRNA. Esto ayudaría a distinguir los tumores de cáncer de páncreas de los tejidos normales en los cuerpos de pacientes con cáncer de páncreas en etapa temprana. Según el estudio, la prueba “mostró una precisión diagnóstica robusta”.

Erkut Borazanci, MD, director de investigación de la División de Investigación del Cáncer en HonorHealth Research Institute, explicó la importancia del método con mayor detalle. Dijo:

“Cuando el cáncer de páncreas se detecta temprano, la probabilidad de supervivencia es mucho mayor que cuando se diagnostica en una etapa avanzada. Por lo tanto, existe una gran necesidad de desarrollar métodos novedosos para detectar el cáncer de páncreas.” 

Este método es el paso correcto hacia el desarrollo de tal método novedoso.

Descubrimientos Basados en Genes y el Futuro del Tratamiento del Cáncer

Indudablemente, los genes están en el núcleo de nuestra existencia fisiológica, subrayando la complejidad e importancia del estudio genético. Trabajar con genes, por lo tanto, requiere métodos sofisticados. Pero, cuando se hace con cuidado, enfoques como la ingeniería genética, la secuenciación del genoma y otras terapias basadas en genes tienen el potencial de liberarnos del riesgo de cáncer en gran medida.

Sin embargo, no se trata solo de curar, ya que también ayuda a detectar muchos cánceres temprano. Y la detección temprana es a menudo lo que ayuda a erradicar el cáncer desde sus raíces.

Para que los tratamientos impulsados por terapia génica sean más exitosos a largo plazo, deberán abordar algunos desafíos. Tendrán que atender desafíos relacionados con las muestras, desafíos específicos de la secuenciación de próxima generación y la secuenciación de un comparador no maligno. Los análisis computacionales y la interpretación de variantes también pueden representar obstáculos.

Sin embargo, todos estos desafíos pueden abordarse eficientemente con investigación innovadora y esfuerzos colaborativos entre institutos de investigación, médicos y oncólogos, centros de salud y fabricantes de fármacos. El tratamiento no debe afectar las regiones no cancerosas y no debe introducir cambios fisiológicos que puedan resultar dañinos a largo plazo, incluso si el cáncer se cura a corto plazo.

En los próximos días, podemos esperar ver más fondos de I+D inundando el área de terapias basadas en genes para el cáncer, con la industria farmacéutica a nivel mundial prevista para invertir más. Esto es crucial, ya que el alcance es significativamente amplio y necesitamos soluciones escalables y seguras.

Haga clic aquí para la lista de las cinco mejores empresas de secuenciación del genoma.