El empleo de animales transgénicos (es decir, animales que portan genes de otras especies en su genoma) para producir fármacos de naturaleza proteica resulta mucho menos costoso que la utilización de sistemas de producción especializados mediante biorreactores. Además, gracias a estos animales se evita el riesgo de contaminación con agentes infecciosos. En este fragmento se recoge el empleo de Genie, una cerda experimental que produce en su leche la proteína C humana.
Fragmento de Producción de fármacos a través de animales transgénicos.
De William H. Velander, Henryk Lubon y William N. Drohan.
Al año de haber nacido, Genie, nuestra cerdita experimental, amamantaba ya a siete hermosos lechones, suministrándoles con su leche los muchos nutrientes que necesitan para vivir y engordar. A diferencia de otras cerdas, la leche de Genie contiene también una sustancia que algunas personas gravemente enfermas requieren con apremio: la proteína C humana. Tradicionalmente, esas proteínas sanguíneas se han venido obteniendo mediante métodos que implican el procesamiento de grandes cantidades de sangre humana procedente de donaciones o el cultivo de ingentes cantidades de células en enormes biorreactores de acero inoxidable. Pero Genie produce proteína C en abundancia y sin necesidad de ayuda. Es la primera cerda del mundo que fabrica una proteína humana en su leche.
Genie corona un proyecto de investigación concebido diez años atrás. En colaboración con especialistas en la obtención de esas proteínas de la sangre, adscritos a la Cruz Roja Americana, consideramos la posibilidad de cambiar la composición de la leche de un animal para incluir macromoléculas de perentoria necesidad. En teoría, una aproximación de ese tipo podría generar la cantidad que se precisara de cualquiera de las proteínas de la sangre utilizadas con fines terapéuticos, cuya producción suele quedarse muy corta.
La demanda de ese tipo de medicamentos es amplia y diversa. Pensemos en los hemofílicos, necesitados de agentes coagulantes, en especial de Factor VIII y Factor IX, dos proteínas sanguíneas. Ciertas personas con una deficiencia congénita precisan proteína C extra (que controla la coagulación) para suplementar sus escasas reservas; también pueden beneficiarse de ella los pacientes que han sufrido ciertas intervenciones quirúrgicas de sustitución. Otro ejemplo de la importancia de las proteínas de la sangre con fines terapéuticos lo encontramos en las personas que sufren cardiopatías o accidentes cerebrovasculares. Estos casos suelen requerir la aplicación inmediata de un tratamiento con activador tisular del plasminógeno, una proteína capaz de disolver los coágulos. Determinados sujetos que padecen ciertos tipos de enfisemas respiran mejor con infusiones de 1-antitripsina, otra proteína.
Todas esas proteínas están presentes en la sangre de los donantes, pero sólo en pequeñas cantidades. Suelen ser tan difíciles de producir, que su costo impide o limita peligrosamente su uso como medicamento. Por citar uno: el tratamiento con Factor VIII purificado (cuyo empleo está limitado a los episodios hemorrágicos del hemofílico) cuesta varios millones de pesetas al año. El costo anual de una reposición continua de esa proteína de la sangre, una opción deseable, pero raramente posible, superaría los 13 millones de pesetas.
Esas sumas al alcance de muy pocos constituyen un reflejo de los múltiples problemas derivados de la extracción de las proteínas de la sangre de donantes o del establecimiento de sistemas de producción especializados mediante cultivos celulares, una empresa que requiere inversiones del orden de los 3.500 millones de pesetas para suministrar, a la postre, cantidades modestas de un solo tipo de proteína. Para el desarrollo de Genie y otros animales “transgénicos” (es decir, criaturas que portan genes de otras especies) se precisa sólo una pequeña parte de ese montante. Además, los procedimientos se simplifican muchísimo y se pueden fabricar grandes cantidades de proteínas sanguíneas humanas. La sustitución de los biorreactores al uso por ganado transgénico proporciona, por tanto, pingües beneficios económicos.
La producción de proteínas de la sangre a través de animales transgénicos supone también un avance con respecto a otras dificultades que entrañan los procedimientos actuales. Nos referimos, por ejemplo, a su purificación a partir de la sangre de los donantes. La razón es muy sencilla: elimina el riesgo de contaminación con agentes infecciosos. Aunque se ha conseguido ya un alto nivel de seguridad a propósito de las proteínas de la sangre procedentes de plasma sanguíneo, gracias a los controles rigurosos a los que son sometidos los donantes y los tratamientos antivíricos que se utilizan, siempre acecha la amenaza de posibles patógenos. Recuérdese el miedo a propagar el VIH (agente causante del sida) o el virus de la hepatitis C, que está provocando que los investigadores busquen sustitutos a los medicamentos derivados de la sangre humana. De la misma manera, los recientes acontecimientos relacionados con la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (una patología degenerativa del sistema nervioso) han hecho que algunos productos derivados de la sangre se hayan retirado del mercado en Estados Unidos y Europa. La fabricación de proteínas sanguíneas humanas a partir de ganado transgénico libre de esas enfermedades evita tales problemas.
Los numerosos beneficios que podría acarrear la utilización de animales transgénicos como biorreactores nos dio abundantes razones para proseguir en nuestro sueño de establos limpios, ocupados por ganado sano y portador de genes humanos de interés. No se nos ocultaban, en un comienzo, los problemas técnicos que habríamos de afrontar hasta obtener animales transgénicos y recoger cantidades adecuadas de proteínas a partir de su leche. Afortunadamente, y gracias al abundante trabajo pionero ya realizado, pudimos progresar sin pausa.
Ya en 1980, el equipo de Jon W. Gordon había determinado que un embrión fecundado de ratón podía incorporar material genético (ADN) foráneo en sus cromosomas, los depósitos celulares de material genético. Poco tiempo después, el grupo de Thomas E. Wagner demostró que un gen (un segmento de ADN que cifra una proteína) de conejo funcionaba correctamente en un ratón. Utilizando una pipeta de cristal finísimo, de dimensiones microscópicas, pusieron éstos a punto un sistema para inyectar un fragmento específico de ADN de conejo en un embrión unicelular de ratón. Asombrosamente, ese ADN se integraba con alguna frecuencia en los cromosomas del ratón, quizá porque las células lo suponían un pequeño trozo de ADN roto que debía repararse.
Implantaron a continuación los embriones inyectados en una ratona “de alquiler”. Observaron entonces que algunos de los ratones que nacían llevaban el gen de conejo en todos sus tejidos. Esos ratones transgénicos pasaban el gen foráneo a sus descendientes de una manera normal, siguiendo las leyes mendelianas de la herencia. El gen añadido funcionaba con normalidad en su nuevo hospedador, y los ratones fabricaban hemoglobina de conejo en su sangre.
Fuente: Velander, William H., Lubon, Henryk y Drohan, William N. Producción de fármacos a través de animales transgénicos. Investigación y Ciencia. Barcelona: Prensa Científica, marzo, 1997.
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