El Congo y la carrera por el desarrollo de una vacuna contra el virus de Ébola

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Una breve introducción

A principios del mes de mayo del año 2018, la Republica Democrática del Congo (RDC) declaró el noveno brote del virus de Ébola. A diferencia de los brotes previos donde las respuestas sanitarias fueron lentas, en esta oportunidad el gobierno del país africano notificó rápidamente a las autoridades de la Organización Mundial de la Salud y se mostró abierto a que las empresas farmacéuticas prueben sus medicamentos experimentales.

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Zona afectada por el brote actual del virus de Ébola.

Según las noticias que llegan de la RDC, parece ser que la intención por parte del gobierno de que el nuevo brote no adquiera la gravedad de la del año 2014/2016 (donde murieron más de 11.000 personas) junto al afán por parte de las empresas farmacéuticas de probar sus productos experimentales, ha creado un clima de tensión que bien podría entorpecer la puesta en funcionamiento de los mejores protocolos clínicos. Las empresas farmacéuticas, dado que preveen un brote de corta duración, están adaptando sus protocolos para poder obtener en corto tiempo los datos necesarios para avalar el registro de sus productos ante los entes reguladores.

Existen, al menos, seis productos experimentales esperando en línea para ser probados en este brote: VSV-EBOV de Merck, NIAID/GSK de Glaxo, Ad26/ZEBOV/MVA-BN de Johnson & Johnson, REGN-EB3 de Regeneron, ZMapp de Mapp Biopharmaceutical y el remdesivir de Gilead. Los primeros cuatro productos son vacunas diseñadas para prevenir la enfermedad, en tanto que el quinto y el sexto son productos diseñados para reducir la severidad de la infección. La vacuna VSV-EBOV, por ser la más avanzada de todas, ya se está usando en las zonas afectadas y es la que muy probablemente obtenga el primer permiso de comercialización si los datos de eficacia resultan favorables.

A continuación presento la traducción de un artículo publicado en la revista Science escrito por Jon Cohen que trata sobre los obstáculos que deben sortear el equipo de vacunas de la RDC en su esfuerzo por controlar el brote con la vacuna experimental VSV-EBOV.

Investigación durante las pruebas clínicas de la vacuna contra el Ébola: una tarea complicada

Dado la alta mortalidad de la enfermedad que causa, durante un brote del virus de Ébola como el que está ocurriendo en la República Democrática del Congo (RDC), la investigación necesariamente queda relegada a las estrategias de contención probadas como son el aislamiento de las personas infectadas, la identificación y prueba de los que han estado en contacto con los enfermos y el entierro adecuado de los muertos. Sin embargo, la RDC aprobó el ensayo de una vacuna experimental y un estudio adicional para evaluar la respuesta inmunológica a la vacuna, con la esperanza de que la intervención “experimental” pueda ayudar a frenar el brote y ofrecer algunas ideas para el futuro.

ebolabloodLa vacuna experimental de Merck*, tuvo un desempeño excepcional en un ensayo clínico de gran envergadura que se llevó a cabo en Guinea durante el brote del año 2015. Sin embargo, los resultados del estudio tuvieron poco impacto dado que tuvo lugar cuando la epidemia ya estaba cediendo. Los últimos datos de la enfermedad en la RDC, confirmaron la existencia de 52 casos probables o sospechosos y la muerte de 22 personas y que el brote se había extendido a tres lugares en la provincia de Équateur, incluida a una ciudad de 1,2 millones a orillas del río Congo.

El nuevo ensayo se efectuará de acuerdo a la estrategia utilizada en Guinea, es decir, se vacunará en “anillos” alrededor de personas infectadas, los que incluyen a contactos (ya hay más de 600), contactos de contactos y al personal sanitario de primera línea. El estudio seguirá el estado de salud de las personas vacunadas y controlará los eventos adversos para evaluar la seguridad de la vacuna experimental. Sin embrgo, dado que por razones éticas no habrá un grupo de control, el estudio arrojará datos limitados sobre la eficacia. De acuerdo a Yap Boum, un microbiólogo de Médicos Sin Fronteras que vive en Yaundé y que está ayudando al Ministerio de Salud Pública de la RDC a realizar el estudio, “la vacuna es solo una parte de la gran respuesta”. (Pueden realizarse estudios de otros tratamientos experimentales, como anticuerpos monoclonales y medicamentos, ninguno de los cuales han sido aprobados por el gobierno de la RDC).

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Anne Rimoin

El segundo estudio intentará obtener más datos del ensayo. Un grupo liderado por la epidemióloga Anne Rimoin de la Universidad de California, Los Ángeles, ya colectó muestras de sangre de más de 1000 trabajadores de la salud, así como la de cerca de 100 sobrevivientes y sus contactos, como parte de un estudio colaborativo con colegas de la RDC que se inició en el año 2015. En estos momentos, el grupo de Rimoin, en colaboración con Boum y el equipo de vacunas, está colectando muestras de los nuevos voluntarios que participan en el ensayo de la vacuna. De acuerdo a Rimoin, “durante los brotes se lucha por poner en funcionamiento los protocolos adecuados”. También agrega que “afortunadamente ya tenemos uno que coincide bastante bien con los objetivos del gobierno de la RDC”.

El análisis de sangre podría determinar si las personas tienen inmunidad preexistente al virus, en cuyo caso la vacuna estaría promoviendo una respuesta ya existente. Los análisis de las respuestas inmunológicas desencadenadas por la vacuna en personas que desarrollan y no desarrollan los síntomas de la enfermedad también podrían ayudar a aclarar el por qué la vacuna, en algunos casos, tiene éxito o en otros, falla.

Para recolectar y almacenar adecuadamente las muestras de sangre, el equipo de Rimoin viaja a áreas remotas de la RDC con congeladores que llegan a los -80 ° C y que se alimentan con generadores y baterías propias. También transportan miles de tubos de ensayo, pipetas y otros equipos para crear su laboratorio de campo. De acuerdo a Rimoin, “cuando hacemos este trabajo, dedicamos mucho tiempo a la logística de cómo mantener frías las muestras”.

El ensayo llevado a cabo en Guinea mostró que la vacuna ofrece una protección del 100%, sin embargo, durante el mismo no se tomaron muestras de sangre de los participantes. Rimoin señala que la población de Guinea difiere genéticamente e inmunológicamente de la de la RDC. También dice que el virus del Ébola nunca se había visto en Guinea antes de esa epidemia**, mientras que este es el noveno brote en la RDC. Rimoin dice que “es muy importante obtener todos los datos que potencialmente puedan ayudar a entender el funcionamiento de la vacuna en diferentes poblaciones”.

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Marie-Paule Kieny

Sin embargo, algunos investigadores que trabajaron en el estudio de Guinea cuestionan la practicidad y el valor de tomar muestras de sangre en el brote actual de la RDC. De acuerdo a Marie-Paule Kieny, quien ayudó a realizar el estudio cuando trabajaba para la Organización Mundial de la Salud “las extracciones de sangre complicarían significativamente las operaciones de campo en las comunidades afectadas por la enfermedad, donde la sangre no es sólo un fluido sino que está cargada de simbolismo”. En la actualidad, Kieny es directora de investigación en INSERM, la agencia francesa de investigación biomédica, en París. Cuando se hizo el estudio en Guinea, las comunidades reaccionaron violentamente contra algunos trabajadores que promovían la vacunación e inicialmente existió una gran preocupación de que muchos ni siquiera se ofrecieran voluntariamente a participar del estudio; sin embargo, casi 8000 personas lo hicieron.

Mark Feinberg

Mark Feinberg

Mark Feinberg, quien lidera la Iniciativa Internacional contra la Vacuna del SIDA en la ciudad de Nueva York y que trabajó para Merck durante el ensayo en Guinea, también cuestiona el valor del estudio de Rimoin. La vacuna de Merck fue probada en muchos otros estudios, y varios de ellos hicieron extracciones de sangre para ayudar a aclarar la relación entre la vacunación y varias respuestas inmunológicas. Merck dice que planea usar datos de unas 18.000 personas vacunadas en esos ensayos para respaldar su solicitud de licencia el próximo año. Feinberg dice, “no estoy seguro de que los datos adicionales sobre las respuestas inmunológicas en el brote actual en la RDC harían un gran aporte a este paquete de datos”.

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Anthony Fauci

Sin embargo, Anthony Fauci, quién dirige el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas en Bethesda, Maryland, cree que tener más datos siempre es bueno. De acuerdo a Fauci, “siempre es mejor tener material que examinar que no tener nada”. Linda Venczel, una epidemióloga de la organización no lucrativa PATH en Seattle, Washington, que trabaja en la RDC, piensa igual que Fauci. Según ella el estudio es “fantástico”, además de que el grupo de Rimoin tiene la confianza de los líderes de salud pública del país. Venzcel dice que “las muestras serológicas de Rimoin son muy importantes ya que es el tipo de datos cuantitativos que se necesitan”.

Rimoin espera que los estudios vengan acompañados de sorpresas. De hecho, en la edición del 30 de enero del The Journal of Infectious Diseases, Rimoin y sus colegas describieron cómo encontraron anticuerpos contra el Ébola en cientos de personas en la RDC que viven en áreas que nunca tuvieron brotes documentados de la enfermedad. “Hay más preguntas para responder que simplemente el obtener un permiso de venta”, dice ella.

  • Nota del traductor: VSV-EBOV

** Nota del traductor: la gran epidemia del año 2014.

 

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La controversia de la vacuna contra el VPH

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Un breve comentario

En año 1988 la revista The Lancet publicó un artículo cuyos autores afirmaban la existencia de una correlación entre la vacuna triple vírica y el autismo. Poco tiempo después, la editorial retiró el artículo por considerarlo de origen fraudulento. Pese a la retractación del trabajo, los grupos antivacuna lograron reforzar su postura y lo siguieron usando como evidencia para justificar el aumento de casos de autismo. Este hecho condujo a muchos a pensar que, de ahí en más, cualquier artículo científico que tratara el tema de las vacunas, debería ser sometido a un examen riguroso (extra) por parte de los pares, antes de publicarse, dado el carácter controvertido del tema.

Jamaican government urged to hold off on HPV programSin embargo, casi dos décadas después, la famosa revista Nature volvió a cometer un error parecido, al publicar con “cierta liviandad” un artículo que afirmaba que las vacunas contra el Virus del Papiloma Humano (VPH) podrían causar daños neurológicos. Digo con “cierta liviandad” por que las opiniones de varios expertos en el tema coincidieron con que las condiciones experimentales del estudio (hechos en ratones) no eran las adecuadas como para poder arribar a una conclusión válida, extrapolable a humanos. También resulta extraño que los editores de la revista hayan permitido a los autores publicar sus conclusiones, sin poner especial énfasis en los factores que podrían invalidar los resultados (en este caso, el uso de una toxina y de dosis de vacuna exageradamente elevadas).

Lo que sigue es la traducción del artículo escrito por Dennis Normille publicado en la revista Science que trata sobre los pormenores de la retractación del controvertido trabajo científico.

Una revista científica retira el artículo que afirma que la vacuna contra el VPH causa daño neurológico

Esta mañana el Scientific Reports retiró un trabajo científico controvertido que afirmaba que los ratones a los que se les administró una vacuna contra el virus del papiloma humano (VPH) mostraron signos de daño neurológico. Los críticos catalogaron al trabajo como “pseudociencia”* y dijeron que el mismo podría tener consecuencias “devastadoras” para la salud al socavar la confianza del público sobre una vacuna que se administra a las niñas para prevenir el cáncer de cuello uterino.

El biólogo molecular de la Universidad de Amberes en Bélgica, Alex Vorsters, dijo “me complace que finalmente hayan logrado retractarlo, aunque fue un proceso muy largo”. Sin embargo, la controversia parece continuar ya que “los autores no están de acuerdo con la retractación”, indica el aviso de retractación.

El trabajo científico liderado por Toshihiro Nakajima de la Universidad de Medicina de Tokio, publicado en internet el 11 de noviembre del año 2016, describe la pérdida de movilidad y el daño cerebral en ratones causados por el suministro de una dosis enorme de VPH junto con una toxina que hace que los vasos sanguíneos del cerebro se vuelvan más porosos. Poco tiempo después de la aparición del trabajo, dos grupos escribieron en forma independiente al Scientific Reports de la revista Nature y su editorial (Nature Publishing Group), señalando la existencia de problemas con el diseño de los experimentos, el uso de dosis proporcionalmente mucho más grande de lo que se suele administrar**, el empleo de una toxina, e inconsistencias entre los datos presentados y la descripción de los resultados, entre otros temas.

En su momento, Nakajima defendió su trabajo (a través de un correo electrónico enviado a la revista Science) afirmando que la estrategia experimental fue similar a la utilizada comúnmente en otros estudios con ratones. También detalló que el grupo estaba preparando una respuesta detallada a las críticas.

Sin embargo, el aviso de retractación publicado esta mañana se pone del lado de las críticas: “El editor está retractando este artículo porque el enfoque experimental no respalda los objetivos del estudio”. También agrega: “La administración conjunta de toxina pertussis con dosis elevadas de vacuna contra el VPH no es un enfoque apropiado para determinar el daño neurológico de la vacuna contra el VPH sola”. Nakajima no respondió de inmediato a los correos electrónicos a la espera de comentarios.

El artículo alarmó a los defensores de la salud pública de Japón y del resto del mundo porque pareció proporcionar cierta base científica a reportes de origen anecdóticos de supuestos efectos secundarios de la vacuna contra el VPH, como son dolores de cabeza, fatiga y falta de concentración. Las noticias de los medios de comunicación describiendo el caso de mujeres jóvenes supuestamente sufriendo este tipo de reacciones adversas, sumado a la presión de los activistas antivacuna, condujeron al Ministerio de Salud, Trabajo y Bienestar de Japón a dejar de recomendar la vacuna en junio del año 2013.

Según Sharon Hanley, epidemióloga de la Universidad de Hokkaido de Sapporo, Japón, la tasa de vacunación en Sapporo (donde comenzaron a vacunar gratuitamente a partir del año 2011), cayó aproximadamente del 70% de las niñas elegibles a cero. Dado que Japón, en general, tiene tasas relativamente bajas de vacunación contra el VPH, Hanley cree que con este hecho es poco probable que el país vea una reducción en el número de los más de 9.000 casos de cáncer de cuello uterino y de las 3.000 muertes relacionadas a dicha enfermedad, cada año.

Hanley y Vorsters critican a los editores del Scientific Reports por el gran tiempo que tardaron en investigar el artículo ya que, según ellos, ese hecho permitió que una noticia de mala ciencia haya circulado durante 17 meses. De acuerdo con las métricas de los Scientific Reports, el artículo fue citado 20 veces y se mencionó en casi 1000 tweets. Respondiendo a un correo electrónico de la revista Science que solicitaba una explicación por la demora en la investigación, un portavoz del Scientific Reports escribió: “Por razones de confidencialidad, no podemos discutir los pormenores de un artículo de Scientific Reports con nadie más que los autores”.

Hanley no cree que esta retractación afecte a la opinión pública en general porque piensa que la mayoría de los ciudadanos japoneses no están al tanto de este tipo de publicaciones. Sin embargo, ella espera que la retratación ayude a los funcionarios del gobierno a reanudar la recomendación de la vacuna.

Vorsters, miembro de la Junta de Prevención y Control del VPH con sede en la Universidad de Amberes, cree que aquellos que promueven la salud pública deberían replantear la forma de promover la vacunación. Según este investigador, teniendo en cuenta la manera en que funciona el lobby antivacuna, el artículo fraudulento “probablemente reaparecerá en otra revista”, e incluso si no lo hace, dice que “hay muchos otros artículos en internet que informan sobre mala ciencia”. También agrega que en lugar de intentar retractar a todos los artículos, “tal vez deberíamos enfocarnos en los efectos positivos de la vacunación”.


  • Nota del traductor: este no es un caso de pseudociencia, sino de mala ciencia.

** Nota del traductor: Los ratones hembra recibieron 0,1 ml de Gardasil (vacuna). La dosis normal en humanos es de 0,5 ml. Asumiendo que el ratón hembra de la especie en estudio (C57BL/6) pesa aproximadamente 20 g y una niña de 12 años, 40-50 kg, la dosis equivalente que recibieron los ratones fue 400 veces superior a la dosis terapéutica, en humanos.

Historia de la Aspirina, el medicamento más exitoso de todos los tiempos

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La Aspirina es uno de los pocos medicamentos cuyo consumo fue en aumento desde su descubrimiento hace más de 120 años. En la actualidad su demanda global ronda las 46.000 toneladas anuales. Esta entrada (extraída del libro Agentes Terapéuticos: Ciencia o Cháchara al Servicio de la Salud) narra el camino recorrido por este increíble medicamento.

¿Hoffmann o Eichengrün?

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Charles F. Gerhardt

El descubrimiento de la Aspirina® se produjo en una época en el que la búsqueda de agentes antipiréticos (fármacos para bajar la fiebre) era una prioridad en la comunidad médica. La primer síntesis de la Aspirina®, conocida también como ácido acetilsalicílico, aunque en estado impuro, data del año 1853 y se atribuye al francés Charles Frédéric Gerhardt. Felix Hoffmann fue quien la sintetizó y aisló por primera vez en estado puro, en 1897. En ese momento, Hoffmann era un empleado de la empresa Bayer y estaba a la búsqueda de un producto farmacéutico que aliviase los dolores que la artritis le provocaba a su padre.

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Felix Hoffmann

A pesar de que nadie cuestiona que Hoffmann haya hecho la primera síntesis eficiente de la Aspirina®, su autoría intelectual es disputada por Arthur Eichengrün, un doctor en química, judío, y que estaba a cargo de la división de investigación y desarrollo en la empresa donde trabajaba Hoffmann. En 1949, Eichengrün publicó un trabajo titulado Cincuenta Años de Aspirina en el que aseguró haber sido él quien planeó su síntesis, junto a la de otros análogos, y que Hoffmann solo se limitó a ejecutarla. También se adjudicó la responsabilidad de los primeros estudios clínicos efectuados con el fármaco.

La versión presentada por Eichengrün fue ignorada hasta que Walter Sneader, de la Universidad de Strathclyde, en Glasgow, luego de reexaminar el caso, llegó a la conclusión de que los argumentos expuestos por Eichengrün eran convincentes y que, por lo tanto, merece ser reconocido por su participación en el descubrimiento del fármaco. Sin embargo, Bayer desestimó esa especulación y siguió atribuyéndole a Hoffmann la autoría manual e intelectual de la síntesis del mismo

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Arthur Eichengrün

En 1908, Eichengrün dejó Bayer y fundó en la ciudad de Berlín una empresa a la que llamó CellonWerke. Dicha empresa fue posteriormente tomada por los nazis en 1938 y, en mayo de 1944, Eichengrün fue enviado a los campos de concentración nazis donde estuvo detenido catorce meses, hasta la finalización de la Segunda Guerra Mundial. Dada la circunstancia bajo la cual se produjo el descubrimiento de la Aspirina®, se hace difícil establecer con certidumbre cuál de los científicos tuvo mayor mérito en su descubrimiento.

Quien haya trabajado en la industria farmacéutica, sabe que la situación generada entre Hoffmann y Eichengrün es extremadamente común. Es habitual que, una vez sintetizado un compuesto, a medida que éste avanza en su etapa de desarrollo, la labor del químico vaya quedando opacada en favor de aquellos que ocupan posiciones jerárquicas dentro de la empresa. Sin embargo, en este caso en particular, no es de extrañar que en épocas donde las ideas nacionalsocialistas comenzaban a respirarse en Alemania, alguien de origen judío haya quedado relegado en materia de reconocimiento.

Pese a las contribuciones de Hoffmann y Eichengrün, el primer trabajo científico fue publicado por Heinrich Dreser quien estaba a cargo de la División de Farmacología de Bayer. Dreser fue el primer científico que se refirió a las propiedades beneficiosas de la Aspirina® en un artículo publicado en el Archiv für die Gesamte Physiologie, en 1899. En el mismo comparó las propiedades de la Aspirina® con las de su precursor, el ácido salicílico. En ese artículo, casualidad o no, Dreser no hizo mención alguna a Hoffmann o a Eichengrün *.

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Sauce blanco

El ácido salicílico es el producto metabólico que se forma una vez ingerida la Aspirina®. Está presente en la corteza del sauce blanco y otros árboles, cuyo uso se remonta a la época de los sumerios, circa 2000 a. C. Las primeras referencias históricas relativas a los efectos curativos del sauce y de los arrayanes (árbol que también contiene ácido salicílico) se encuentran en los papiros de Ebers escritos por los egipcios en 1543 a. C. Allí se recomienda el uso de extractos de estos árboles para tratar los efectos de enfermedades que generan inflamación, dolor y fiebre.

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Aulus Cornelius Celsus

Ya en el siglo V a. C., el médico griego Hipócrates recomendaba el uso de preparaciones basadas en la corteza del sauce para aliviar el dolor del embarazo y reducir la fiebre. En su tratado llamado De Medicina del año 30 a. C., Aulus Cornelius Celsus, un enciclopedista romano, sugirió el uso de extractos de sauce para mitigar la fiebre, inflamación y el dolor. En 1763, el reverendo Edward Stone, escribió una carta a un político inglés de la época describiendo los poderes curativos de los extractos del sauce en el tratamiento de 50 pacientes con malaria. El escrito de Stone se considera la primera descripción científica del uso de la corteza del sauce en medicina.

Raffaele Piria

Raffaele Piria

En 1826, Henry Leroux logró aislar de la corteza del sauce lo que posteriormente se llamó salicina, uno de los PN activos cuya estructura química está relacionada con la Aspirina®. Posteriormente, Raffaele Piria, un químico italiano trabajando en la Universidad de la Sorbona, obtuvo el ácido salicílico a partir de la salicina allá por el año 1838.

Más allá de las controversias asociadas con su descubrimiento, la empresa Bayer fue la primera que comenzó a comercializar el ácido acetilsalicílico bajo el nombre de Aspirina®, en el año 1899. Bayer inició la promoción de su producto enviando a los médicos pequeñas muestras en polvo y aconsejando que reportasen cualquier reacción adversa que el fármaco pudiese causar en los pacientes. Por considerarse un fármaco ético, la Aspirina® podía ser obtenida solo bajo receta y su promoción estaba orientada hacia la comunidad médica. Bayer trató de asegurarse de registrar su marca en varios países. Lo hizo en Gran Bretaña el 22 de diciembre de 1898 y en Estados Unidos el 27 de febrero de 1900, sin embargo, no pudo hacerlo en Alemania por tratarse de un compuesto ya conocido. Para mitigar los efectos de la competición legal e ilegal a nivel global, en 1903, Bayer decidió comenzar a producir y distribuir el fármaco en forma de pastillas con el logotipo de Bayer.

aspirinaPese a los esfuerzos de Bayer, cuando Alemania perdió la Primera Guerra Mundial en 1919, como parte del tratado de Versalles, la empresa perdió los derechos de marca en Gran Bretaña, y su distribución fue bloqueada por la Marina Real. En aquella época, cuando más se necesitaba, se produjo una gran escasez de este analgésico ya que casi todo el fenol que se necesitaba para producirlo, comenzó a destinarse a la producción de explosivos.

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Karen Starko

En 1918, las propiedades terapéuticas de la Aspirina® se pusieron a prueba con el brote de la llamada “gripe española”. En esa ocasión, la misma llegó a administrarse en dosis equivalentes a 25 pastillas de 325 mg cada 24 horas, que es el doble de lo que en la actualidad se considera como dosis segura. Por este motivo, Karen Starko, en un artículo publicado en la revista Clinical Infectious Diseases del año 2009, manifestó su creencia de que la Aspirina® puede haber contribuido a la muerte de una gran cantidad de pacientes durante el período que duró dicha epidemia. Hoy se sabe que las sobredosis crónicas de este medicamento son letales en un 25 % de los casos.

La Aspirina® gozó de gran popularidad durante mucho tiempo; sin embargo, en 1956, su consumo comenzó a descender con la entrada al mercado del paracetamol (también conocido como acetaminofeno) y, aún más, en 1962, con el ibuprofeno. Ambos fármacos desplazaron lentamente a la Aspirina® como analgésico y antipirético ya que mostraron ser más potentes y seguros a las dosis recomendadas. Además de ese hecho, la popularidad de la Aspirina® se vio desfavorecida debido a que se comprobó que en niños, puede generar el síndrome de Reye, una enfermedad rara pero muy grave.

Sir John Vane, by Liam Woon, 1990 - NPG P449 - © Liam Woon / National Portrait Gallery, London

John Vane

El mecanismo de acción de la Aspirina® permaneció ignoto durante más de 80 años, siendo aceptado el propuesto por Heinrich Dreser, quién asumía que la misma actuaba a nivel del sistema nervioso central. En 1958, Harry Collier, trabajando para Parke Davis, obtuvo las primeras evidencias de que su mecanismo de acción era local y no a nivel del sistema nervioso central. El verdadero mecanismo de acción fue establecido por John Vane y Priscilla Piper. En un artículo de la revista Nature, publicado en año 1971, Vane sugirió por primera vez que el efecto de la Aspirina® podía basarse en el bloqueo de la producción de prostaglandinas. Las prostaglandinas, son mensajeros químicos que están en la mayoría de los tejidos y que estimulan las células nerviosas, transmitiendo las señales del dolor al cerebro. Más tarde, se estableció que, en realidad, la Aspirina®, al igual que el ibuprofeno y el paracetamol, inhibe dos enzimas llamadas ciclooxigenasas (COX-1 y COX-2), involucradas en la conversión del ácido araquidónico en prostaglandinas.

La Aspirina y su efecto sobre la sangre

Justo cuando los primeros genéricos del ibuprofeno entraron al mercado hacia mediados de los 80 y el consumo de Aspirina® parecía tocar un mínimo, este medicamento tuvo un segundo surgimiento; esta vez no por sus cualidades para combatir el dolor, fiebre e inflamación, sino por sus efectos anticoagulantes.

El primero en sugerir el uso de la Aspirina® para prevenir el infarto de miocardio fue Lawrence Craven, un médico del Glendale Memorial Hospital, en California. Algunas de sus recomendaciones tuvieron amplia difusión ya que aparecieron publicadas en Los Angeles Times, en enero de 1956.

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Lawrence Craven

Craven, conociendo sus limitaciones en el campo de la investigación, se encargó de dejar claro que sus conclusiones, al carecer del rigor científico propio de los estudios clínicos, debían tomarse con precaución. Las primeras conclusiones que extrajo sobre el uso de la Aspirina® se basaron en observaciones efectuadas en pacientes de amigdalectomías, práctica que él mismo efectuó. Las mismas aparecieron publicadas en Annals of Western Medicine and Surgery del año 1950. Allí, Craven sugirió que la Aspirina® era útil para prevenir la trombosis coronaria y que había evidencias de que su uso prolongaba el tiempo de coagulación. También mencionó que, en 1948, prescribió el consumo diario de Aspirina® a 400 pacientes y que ninguno de ellos había sufrido infarto de miocardio durante el lapso de dos años. En su último trabajo publicado en el Mississippi Valley Medical Journal, un año antes de su muerte, Craven mencionó que de los 8.000 pacientes que tomaron una Aspirina® diaria, solo nueve murieron de lo que parecieron ser ataques cardíacos. Sin embargo, las autopsias revelaron que las muertes se debieron a rupturas de aneurismas de aorta y no a efectos de posibles trombosis coronarias. Paradójicamente, Craven murió de un infarto de miocardio en el año 1957, a los 74 años.

Más tarde, en 1968, en un artículo publicado en el Journal of Clinical Investigation, Harvest Weiss dejó constancia de que la ingesta diaria de 1,5 g de Aspirina®, pero no de salicilato de sodio, prolongaba en promedio seis veces el tiempo de sangrado. Casi en forma simultánea, Armand Quick, en un artículo publicado en la revista The American Journal of the Medical Sciences del año 1966, mencionó su creencia de que dosis pequeñas de Aspirina® podrían prolongar el tiempo de sangrado en pacientes normales. En ese artículo, Quick mencionó que el tiempo de sangrado de quienes la consumían se asemejaban a los de aquellos que sufrían la enfermedad de von Willebrand, una enfermedad de la sangre de origen hereditario.

Como corolario de los trabajos de Craven, Weiss, Quick y otros, los resultados de los estudios clínicos efectuados en el año 1989, y publicados más tarde en The New England Journal of Medicine, fueron determinantes para terminar de convencer a la comunidad médica mundial sobre la importancia de la Aspirina® en la prevención del infarto de miocardio. El ensayo clínico se basó en un estudio aleatorio, de doble ciego con un grupo placebo como control, que involucró a 22.071 personas durante 60 semanas. Los datos confirmaron una reducción del 44 % en el riesgo de infarto de miocardio. Las conclusiones fueron tan convincentes que los estudios se suspendieron antes de lo programado y los resultados se publicaron con la mayor brevedad posible.

Sumado a los resultados de investigaciones anteriores, el punto de inflexión en el consumo de Aspirina® ocurrió cuando a mediados de los 80, Richard Peto, basándose en estudios estadísticos, logró convencer a las autoridades de la FDA sobre la importancia de la Aspirina® en el tratamiento y prevención de enfermedades coronarias. Esto hizo que la Aspirina® volviera a convertirse en el medicamento de mayor venta, hacia mediados de los 90.

De acuerdo con Timothy Warner y Jane Mitchell, en un artículo publicado en el año 2002 en Proceedings of the National Academy of Sciences, el consumo mundial de Aspirina® era de, aproximadamente, 120.000 millones de tabletas anuales, o el equivalente a 40.000 toneladas[13]. Considerando factores de ajuste debido al incremento poblacional, el consumo actual de Aspirina® sería equivalente a 136.000 millones de tabletas, o 46.000 toneladas anuales.

La Aspirina y el cáncer

Si la dualidad analgésica y preventiva de la Aspirina® la colocaba en el podio de los fármacos más exitosos en la última década del siglo xx, la sugerencia de que podría tener propiedades beneficiosas contra el cáncer sirvieron para elevarla a la categoría de fármaco poco menos que milagroso. Los primeros indicios de que la Aspirina® podía tener efectos beneficiosos contra el cáncer surgió de estudios efectuados en ratas publicadas por Gasic en 1968. Posteriormente, estudios publicados por Jaffe en el año 1974 confirmando un aumento de la concentración de prostaglandinas en tejidos de tumores colorrectales en ratas, vincularon el modo de acción del fármaco con su posible efecto sobre el cáncer. Esto dejó abierta la posibilidad de que la inhibición de la producción de prostaglandinas, como lo hace la Aspirina® y otros agentes de los llamados “medicamentos antiinflamatorios no esteroideos” (conocidos como AINES) como el ibuprofeno, celecoxib, etc., pudiera tener un efecto beneficioso contra el cáncer.

Los primeros resultados provinieron de Gabriel Kune y colaboradores, quienes publicaron los datos basados en un estudio de caso y control efectuado en 700 pacientes. Estos investigadores fueron los primeros en encontrar una correlación entre la disminución en el riesgo de contraer cáncer colorrectal con el consumo de AINES.

En Gran Bretaña, en el año 1980 se inició un estudio involucrando a 5.100 médicos varones, dos tercios de los cuales recibieron 500 mg de Aspirina® durante seis años. Los resultados fueron publicados por Peto y colaboradores en el año 1988 mostrando una reducción del 18 % en el número de muertes por cáncer en el grupo que recibió Aspirina®, con respecto al grupo que no recibió nada. Este estudio se hizo sin el uso del grupo placebo y se conoce como British Doctors Aspirin Trial.

En la misma época, se inició otro ensayo clínico aleatorio en 33 centros de Gran Bretaña llamado UK Transient Ischaemic Attack Aspirin Trial (UK TIA). Como parte de este estudio se reclutaron 2.435 participantes que habían sufrido un ataque isquémico transitorio o un ataque cerebrovascular isquémico menor, en los últimos tres meses. A diferencia del estudio anterior que se hizo durante un período fijo de seis años, el estudio UK TIA duró de uno a siete años, aunque su seguimiento continuó durante 23 años.

Los estudios UK TIA mostraron claramente que el consumo diario de 300 mg de Aspirina® durante cinco años era efectivo en la prevención de cáncer colorrectal, aunque los efectos recién comenzaron a manifestarse luego de diez años de iniciado el estudio. El análisis de cerca de 2.000 muertes por cáncer mostró que, además de reducir el cáncer colorrectal en casi un 40 %, la Aspirina® también redujo otros tipos de cánceres, como son los de esófago (60 %), estómago, pulmón y, en menor medida, próstata y páncreas.

De acuerdo al National Cancer Institute at the National Institute of Health, datos provenientes de estudios efectuados en Inglaterra con 861 pacientes con síndrome de Lynch, mostraron que el consumo diario de 600 mg de Aspirina®, durante cuatro años y medio años, redujo hasta en un 60 % la incidencia de cáncer colorrectal, con respecto al grupo placebo. El mismo estudio mostró que el consumo diario de Aspirina® durante un período de dos años estuvo asociado con una reducción del 55 % de otros tipos de cánceres ligados con este síndrome, entre los que se encuentra el de estómago, uréter, piel y endometrio. El síndrome de Lynch es una condición hereditaria donde las mutaciones en varios genes hacen que quienes lo padecen tengan un riesgo elevado de contraer varios tipos de cánceres, entre ellos el cáncer colorrectal.

El uso de agentes para prevenir afecciones de poca incidencia como es la de un cáncer en particular, de acuerdo al criterio imperante del momento, debería limitarse a medicamentos de muy baja toxicidad y bajo costo. La comunidad médica, además de esas dos características, requiere que el fármaco muestre un efecto beneficioso extra para quien lo consume.

La Aspirina® es uno de los muy pocos fármacos que reúne estas tres condiciones ya que, además de disminuir la incidencia de distintos cánceres, tiene un efecto beneficioso a nivel cardiovascular, es de bajo costo; y posee baja toxicidad a pequeñas dosis. Pese a ello, la comunidad científica no está aún preparada para recomendar su consumo diario como agente preventivo del cáncer, a menos que se trate de personas quienes, por padecer de ciertas enfermedades genéticas, pertenecen a un grupo con alto riesgo de desarrollar tumores malignos.


  • Heinrich Dreser fue el único de los científicos que obtuvo dinero en calidad de regalías por el descrubrimiento de la Aspirina.

El descubrimiento del Taxol, el producto natural más controvertido de la historia

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Este artículo, extraído del libro Agentes Terapéuticos, Ciencia o Cháchara el Servicio de la Salud, narra cómo el esfuerzo abnegado de un puñado de científicos posibilitó el descubrimiento de un producto natural con propiedades farmacológicas extraordinarias.

Todo comenzó en el año 1955 cuando el gobierno de los Estados Unidos, alentado por el descubrimiento reciente de la penicilina, decidió emprender una campaña masiva tendiente a descubrir agentes anticancerígenos a partir de productos naturales.

Los seres humanos, pese a que usaron las plantas para diversos propósitos medicinales desde tiempos inmemoriales, hasta el año 1960, pocas habían sido estudiadas en forma sistemática y examinadas por su actividad anticancerígena.

En junio del año 1955 el National Cancer Institute (NCI) creó el Cancer Chemotherapy National Service Center (CCNSC), un centro donde se comenzó a evaluar la actividad de los compuestos enviados por empresas e instituciones, usando procedimientos estándares. Hacia el año 1960, el CCNSC examinaba sistemáticamente a razón de 30.000 extractos de productos naturales, por año. Ese mismo año, el NCI estableció un programa colaborativo con el United States Department of Agriculture (USDA) donde se llegó a un acuerdo para que los botánicos de ese departamento recolectasen plantas en todo el territorio de los Estados Unidos.

Las muestras de plantas recogidas por el USDA se enviaron al Wisconsin Alumni Research Foundation (WARF) para que los químicos obtengan los extractos crudos. Desde allí las muestras se remitieron a varias instituciones para ser sometidas a diferentes bioensayos con el objeto de identificar aquellas con capacidad de matar células cancerosas. Luego, los extractos crudos activos, fueron enviados al Research Triangle Institute (RTI), en Carolina del Norte, para ser sometidos al proceso de fraccionamiento y purificación.

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Figura 1. Taxus brevofolia.

En agosto de 1962, Arthur Barclay, un botanista entrenado en la Universidad de Harvard, tomó una muestra de la corteza del árbol de tejo del Pacífico. Esta es una conífera de aproximadamente 10 metros de altura, cuya corteza normalmente se descarta durante la tala debido a su escaso valor comercial. Dicha muestra, tras ser identificada como perteneciente al Taxus brevifolia, fue etiquetada como PR4960, y enviada al WARF para su extracción. El extracto crudo mostró tener actividad antiproliferativa en cultivos de células de carcinoma epidermoide de origen bucal.

En septiembre de 1964, Barclay regresó al mismo lugar donde había recolectado las primeras muestras del Taxus brevifolia, recogió 15 kg de corteza y la envió al RTI para que los químicos extrajesen el crudo y lo purificasen. Los científicos lograron aislar una fracción cristalina que rotularon como K172. Sin conocer su estructura, solo basado en el género de la planta de la cual provino la muestra y en el hecho de que era un alcohol, al compuesto se le dio el nombre de Taxol®.

Figura 2. El botánico Arthur Barclay.

Figura 2. Arthur Barclay.

Los primeros intentos por identificar la estructura del Taxol®, aunque infructuosos, fueron realizados por Mansukh Wani. Pronto se hizo necesario aislar más material con el fin de llevar a cabo los trabajos de identificación y caracterización. Dado que en ese momento recién se había descubierto la camptotecina, un producto natural altamente prometedor que estaba a punto de entrar en fase clínica, los esfuerzos de recogida, aislamiento y caracterización del Taxol® se hicieron menos prioritarios.

En 1969 lograron aislarse 10 g de compuesto puro a partir de 1.200 kg de corteza de T. brevifolia. Con este material en mano, Wani logró identificar la estructura del compuesto usando espectrometría de masa, rayos X y espectroscopía de RMN; tres técnicas analíticas que, en ese momento, estaban en sus inicios. En 1971, Wani, Wall y colaboradores publicaron los resultados del trabajo en el Journal of American Chemical Society como una comunicación, poniendo énfasis en la actividad antileucémica y antitumoral del compuesto.

Monroe Wall y Mansukh Wani

Figura 3. Monroe Wall y Mansukh Wani.

Una vez identificada su estructura, las muestras de Taxol® fueron inmediatamente enviadas al NCI para ser investigadas por sus propiedades antitumorales. Pese a sus buenas propiedades antitumorales, los directores de ese instituto se mostraron reticentes a proceder con su desarrollo debido a que el T. brevifolia era un árbol no solo poco abundante, sino que también producía muy poca cantidad del producto natural. Cada árbol generaba 2 kg de corteza y se necesitaban 12 kg de corteza seca para obtener 0,5 g de Taxol® puro. Además, dado que el árbol muere cuando se lo despoja de su corteza, el suministro de Taxol® era considerado como proveniente de una fuente de poco sustento. Otro factor adicional que se consideró de importancia en su momento, fue el crecimiento extremadamente lento de esta especie, ya que se sabía la misma requería de 100 años para que su tronco adquiriese 15 cm de diámetro.

Por las razones mencionadas, la primera muestra de Taxol® que arribó al NCI quedó archivado durante varios años. Sin embargo, todo cambió cuando Matthew Suffness, un joven doctor en química farmacéutica de la Universidad de Wisconsin, entró a trabajar en la División de Productos Naturales en el programa de desarrollo terapéutico del NCI, en el año 1976. Suffness le dio un gran impulso al desarrollo del Taxol® cuando sugirió que el compuesto debía probarse en nuevos modelos tumorales en ratas. Para sorpresa de muchos, el Taxol® mostró una gran actividad en células de melanoma B16. Posteriormente en el año 1978, se determinó que también tenía buena actividad en modelos xenográficos de tumores mamarios. En los modelos xenográficos, células tumorales humanas se implantan en “ratones desnudos”. Los ratones desnudos (cuyo nombre se debe a que no tienen pelo) son animales genéticamente manipulados para que tengan el sistema inmunológico inhibido. Estos animales son útiles desde el punto de vista experimental porque son capaces de recibir tejidos tumorales sin sufrir rechazo.

En julio de 1977, Suffness encargó a través del USDA 3.500 kg de corteza de T. brevifolia. Este hecho significó que hubo que sacrificar cerca de 1.500 árboles. Un encargo de semejante envergadura no tardó en atraer la atención de los ambientalistas, quienes desconociendo el motivo del interés repentino mostrado por el gobierno hacia un árbol hasta el momento considerado de utilidad nula, comenzaron a expresarse a vivas voces por temor a una catástrofe ecológica.

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Figura 4. Susan Horwitz.

En 1978, Susan Horwitz, una farmacóloga molecular del Albert Einstein College of Medicine, usando una muestra de Taxol® marcado radiactivamente, logró descifrar el mecanismo de acción del compuesto, el cual resultó ser completamente nuevo. Basado en esa información, y en el hecho de que se había observado regresión en modelos xenográficos de tumores mamarios en ratones, la investigación del Taxol® volvió a ganar prioridad.

Una vez reunido material suficiente como para comenzar con el desarrollo del compuesto, los científicos se encontraron frente a un nuevo dilema. El Taxol® resultó ser extremadamente insoluble en agua y en la mayoría de los medios de formulación conocidos hasta el momento. Ese hecho ponía prácticamente fin al sueño de transformar este producto natural en fármaco, ya que su extrema insolubilidad impedía que fuese administrado por vía intravenosa. Sin embargo, después de mucho esfuerzo, se encontró que el aceite de castor era el único medio orgánico en el cual el Taxol® era medianamente soluble.

Los estudios toxicológicos en animales finalizaron en junio de año 1982 y en noviembre del mismo año, el NCI registró un IND* (del inglés, Insvestigational New Drug) con la FDA con el fin de comenzar las pruebas en humanos. Debido a problemas de suministro, los estudios de fase clínica I recién se iniciaron en el año 1984. Una vez iniciado, los estudios transcurrieron sin inconvenientes, salvo por el hecho de que algunos pacientes desarrollaron alergia al aceite de castor. Sin embargo, el inconveniente se solucionó mediante el uso de un pretratamiento basado en fármacos antialérgicos. Los estudios de fase II se proyectaron para el año siguiente. Sin embargo, dado que esta nueva fase requiría la obtención de más de 6.000 kg de corteza de T. brevifolia, los estudios clínicos se vieron diferidos hacia fines del año 1986.

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Figura 5. Gordon Cragg.

En estudios de fase II en cánceres de ovario refractarios, el Taxol® mostró efectividad en un 30 % de los casos, cifra que logró atraer inmediatamente la atención de la comunidad científica. Por otro lado, la protesta de los ambientalistas recrudeció sustancialmente cuando Gordon Cragg, Jefe de la División de Productos Naturales del NIH, hizo público que, para tratar hipotéticamente a todas las víctimas de cáncer de ovario, sería necesario aislar 120 kg del compuesto. Esta cantidad implicaba tener que matar, aproximadamente, 360.000 unidades de T. brevifolia por año; un árbol poco abundante y de lento desarrollo. Esta fue la primera vez en que la falta de sustentabilidad de las fuentes naturales del Taxol® comenzó a tomarse con extrema seriedad.

Debido a la gran cantidad de dinero que se requería para llevar a cabo los estudios de fase clínica III, el NCI decidió buscar una empresa con la cual establecer un proyecto de colaboración. Para ello, los directivos de dicha institución, en agosto de 1989, escribieron y publicaron un Acuerdo Cooperativo de Investigación y Desarrollo, comunmente conocido como CRADA (del inglés, Cooperative Research and Development Agreement). En ese documento se ofrecían las reservas existentes de Taxol®, las cortezas de T. brevifolia disponibles y el acceso a los datos de los estudios clínicos, a aquella institución que aceptase continuar con la provisión de Taxol® y hacerse cargo de los costos asociados a los estudios de fase III.

Solo cuatro compañías respondieron al CRADA, siendo Bristol-Myers-Squibb (BMS), la empresa farmacéutica elegida por el NCI por haber presentado la mejor propuesta. Tras 18 meses del CRADA, BMS solicitó un NDA** (del inglés, New Drug Application), que la FDA aprobó hacia fines de 1992.

En 1990, BMS solicitó un permiso ante la FDA para que el compuesto pueda tomar el nombre comercial de Taxol®). Este nombre fue aceptado en 1992, pese a que muchos se opusieron diciendo que ese nombre no debía concederse por tratarse de uno que se había usado durante dos décadas, en más de 600 artículos. BMS mantuvo firme su propuesta al punto tal que llevó el caso a la corte alegando que un cambio de nombre podría crear confusión entre los científicos, incluso pudiendo llegar a poner en riesgo la vida de los pacientes.

Competencia por lograr la primera síntesis total del Taxol®

Cuando Gordon Cragg dejó en claro que tanto el desarrollo como la futura aplicación del Taxol® dependían del descubrimiento de una fuente de suministro sustentable, varios químicos sintéticos de vanguardia incorporaron en sus agendas al Taxol® como tema de alta prioridad.

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Figura 6. Robert Holton.

Luego de cinco años de arduo esfuerzo, el profesor Robert Holton junto a 17 de sus colaboradores de la Universidad de Florida, lograron finalizar la primera síntesis del compuesto, en el año 1993. El fármaco se obtuvo en 40 pasos de síntesis y el resultado se publicó en el Journal of American Chemical Society del año 1994. Unos meses más tarde, el profesor Kyriacos Nicolaou y nueve de sus colaboradores de la Universidad de California en San Diego, concluyeron la síntesis del Taxol® por otra vía, en menos pasos que la de Holton. Pese a que la síntesis total de Nicolaou fue posterior a la de Holton, Nicolaou, por haber enviado el artículo a una revista de edición rápida como es la revista Nature, tuvo el gran honor de haber visto publicada su síntesis antes que la de su competidor, en febrero de 1994.

Pese a que el Taxol® se logró sintetizar a través de siete rutas diferentes, dado que todas implicaron un gran número de pasos y bajos rendimientos, ninguna de ellas se consideró como una alternativa viable para usarse a escala comercial.

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Figura 7. Pierre Potier.

Pierre Potier, trabajando para el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), fue el primero que dio un gran paso hacia la semisíntesis del Taxol®. Potier encontró que la estructura del 10-desacetil-baccatina III (conocida comúnmente como 10-DAB), un producto natural abundante en las agujas del T. baccata, era la misma que la estructura básica del Taxol®. Potier, quien en el año 1981 ya había demostrado que el 10-DAB podía aislarse con eficiencia de las agujas del T. baccata, publicó la primera semisíntesis del Taxol® partiendo de ese producto natural, en 1988 (ver figura 8).

Sin duda, el método de Potier era novedoso; sin embargo, el NCI no consideró su semisíntesis como la más apta para efectuarse en gran escala. En cambio, la que se adoptó a nivel comercial fue una versión mejorada por Robert Holton, en la que se obtuvo el Taxol® a partir del 10-DAB, con un 80 % de rendimiento. En 1993, BMS anunció su compromiso de desarrollar un método de síntesis que no dependiese del T. baccata, terminando así con la gran controversia ambiental que siempre rodeó a este producto natural. No obstante, para esa época el Taxol® ya había causado un gran impacto a nivel ecológico, ya que se estima que, entre los años 1991 y 1992, se habían recogido aproximadamente 1,6 millones de kg de corteza de T. brevifolia.

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Figura 8.

En la actualidad, BMS produce el Taxol® a través de la tecnología de fermentación de células de plantas, método que se basa en reproducir células de la especie Taxus en grandes tanques de fermentación. Luego, el producto es extraído, purificado a través de columnas cromatográficas y cristalizado. Comparado con los procesos semisintéticos usados en un principio, este método tiene la ventaja de que no solo evita el problema de sustentabilidad e impacto ambiental, sino que también sortea el uso excesivo de productos químicos peligrosos.

El Taxol® se descubrió tras haberse estudiado 114.000 extractos de 30.000 especies de plantas. En la actualidad se usa, solo o en combinación, para tratar ciertos tipos de cánceres de pulmón, mama, ovario, próstata, colon y sarcoma de Kaposi. Los descubrimientos del Taxol® y la camptotecina fueron dos hechos que marcaron un hito en la historia de los productos naturales porque sirvieron para coronar el esfuerzo mancomunado de un gran número de científicos unidos bajo un objetivo común. Además, el uso de ambos compuestos permitió incrementar considerablemente el conocimiento de la biología del cáncer y, con ello, expandir las opciones para el desarrollo de nuevos agentes antineoplásicos.


 

  • IND es el conjunto de documentos que deben presentar las empresas farmacéuticas ante el organismo regulador de medicamentos de los Estados Unidos (FDA) para poder comenzar los estudios en humanos. Estos documentos especifican la química asociada a la síntesis del medicamento y los datos de toxicidad en animales (entre otros).

** NDA es la documentación que deben presentar las empresas farmacéuticas ante la FDA para poder comercializar el medicamento. Estos documentos especifican la química asociada a la síntesis del medicamento a nivel industrial y los datos recogidos en los estudios clínicos.

El veneno para ratas que se convirtió en medicamento: breve historia de la warfarina

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La historia del descubrimiento de la warfarina se ha descrito decenas de veces en artículos científicos y en blogs, quizás por ser el único compuesto que hizo la improbable transición de plaguicida a medicamento. Los interesados en conocer los pormenores del descubrimiento de este fármaco, pueden leer el artículo escrito por su descubridor, Karl Paul Link.

El descubrimiento de la warfarina comenzó en las praderas de Canadá y Norte América a principio de los años 20 del siglo pasado cuando los granjeros de la zona notaron que sus ganados morían desangrados sin motivo aparente. Por ejemplo, observaron que los toros morían desangrados cuando los castraban o descornaban y que cualquier herida podía causarles la muerte por sangrado. Pronto se dieron cuenta que el problema se había iniciado cuando los animales comenzaron a alimentarse con un tipo de forraje que no era el habitual, y que se intensificaba en épocas de clima húmedo. Dado los tiempos económicamente difíciles que transcurrían, los granjeros habían comenzado a alimentar a sus animales con forraje de baja calidad.

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Trébol de olor

Los veterinarios Frank Schofield y Lee M. Roderick determinaron que el origen de la misteriosa enfermedad no ocurría a consecuencia de un problema nutricional ni de un patógeno, sino que provenía de la ingesta de trébol de olor, enmohecido. Los investigadores determinaron que las ovejas y vacas que comían forraje con este tipo de heno iban enfermando progresivamente y el mal recién se volvía fatal luego de 30 o 40 días. También determinaron que los animales se recuperaban si se los alimentaba con heno en buen estado o si se les transfundía sangre de animales sanos. Recién una década después de descubierta la enfermedad, Roderick estableció que la demora en la coagulación de los animales enfermos se debía a un déficit en la cantidad de protrombina.

A pesar de las recomendaciones de no alimentar al ganado con heno enmohecido, muchos granjeros no siguieron los consejos de los veterinarios por lo que la enfermedad (conocida como la enfermedad del trébol de olor) siguió siendo un problema durante las décadas siguientes. La identidad del agente hemorrágico presente en el trébol de olor enmohecido fue un misterio hasta que entró en acción Karl Paul Link, un agrónomo con experiencia en química de carbohidratos. En febrero del año 1933, Link recibió en su laboratorio la visita de Ed Carlson, un granjero de Wisconsin, quien desesperado por el efecto devastador de la enfermedad, le había llevado a su laboratorio una vaca muerta, una lata con sangre y cerca de 50 kilos de heno*, con la que presuntamente había estado alimentando a su ganado. El granjero desconfiaba de las recomendaciones de los veterinarios ya que, según su propio relato, había estado alimentado a su ganado durante años con el mismo forraje, sin problemas.

Link

Karl Paul Link

Link le dijo al chacarero que en ese momento no podía hacer nada por él y que si quería salvar a sus animales debía seguir las recomendaciones de Schofield y Roderick. De acuerdo a Link, motivado por la visita del granjero se puso a trabajar de inmediato en el tema. Para ello le dio a Harold A. Campbell, uno de sus estudiantes que estaba haciendo una pasantía en su laboratorio, la misión de extraer, aislar y caracterizar la sustancia activa a partir del heno enmohecido. Luego de cinco años de ardua labor, Campbell logró aislar y cristalizar 6 mg del agente anticoagulante, al que posteriormente lo llamaron dicumarol. Para lograr identificar su estructura, Link necesitó de la ayuda de otro estudiante, Mark A. Stahmann, quién logró aislar y cristalizar 1,8 g de la sustancia. Con esa cantidad a disposición, en el año 1940 el bioquímico Charles F. Huebner asignó correctamente la estructura química del dicumarol, la cual recién se oficializó  cuando lo obtuvieron por vía sintética y comprobaron que ambos compuestos eran idénticos (ver figura 1). Una vez conocida su estructura, se estableció que el compuesto provenía de la modificación biológica de la cumarina, el producto natural que le confiere el olor dulce y el sabor amargo al trébol de olor.

 

InmunoterapiaEn el año 1945, mientras Link convalecía de una afección pulmonar, tuvo la brillante idea (poco compartida por sus colegas) de que la población de roedores podría controlarse usando un anticoagulante**. Sabía que el dicumarol no sería un raticida eficiente por el tiempo que tardaba en actuar, sin embargo, pensó que otros compuestos podrían serlo. Para ello fue a su laboratorio y analizó los datos biológicos de más de 150 derivados del dicumarol que él mismo y sus estudiantes habían sintetizado en los últimos 4 años. Allí encontró un compuesto que le pareció podría ser un buen raticida ya que se podría consumir con algún cebo por ser inodoro e insípido, y actuaba más rápido que el dicumarol. Al compuesto se lo llamó warfarina y se lo patentó como rodenticida en el año 1948. En la actualidad a este compuesto se lo sigue usando como pesticida pero en menor medida ya que se observó que ciertas poblaciones de roedores son capaces de volverse resistentes. En su remplazo se emplean otros rodenticida derivados de la warfarina de mayor potencia, de acción prolongada y con capacidad de matar a los roedores resistentes a la warfarina. A este tipo de rodenticida se lo conoce como superwarfarinas. Por ejemplo, el cumatetralilo pertenece a esta categoría de pesticidas, el cual por acumularse extensamente en el hígado de los roedores, afectan a la salud de los animales carroñeros (ver figura 2).

cumarinaLa historia de la warfarina tomó un giro inesperado en el año 1951, cuando un recluta de la armada americana intentó suicidarse consumiéndola durante 5 días. Cuando se dio cuenta que el veneno era de acción demasiado lenta como para suicidarse***, el soldado se arrepintió de su decisión y fue al hospital para que lo traten. El recluta se recuperó rápidamente cuando los médicos le hicieron una transfusión de sangre y le dieron una dosis adecuada de vitamina K, de acuerdo al protocolo establecido. La recuperación rápida del paciente condujo a los investigadores a pensar que la warfarina podría ser un buen fármaco si se lo administraba correctamente; hecho que estimuló el inicio de los estudios clínicos para su desarrollo como agente anticoagulante en humanos. En ese momento se usaba la heparina la cual tenía la desventaja de que debía inyectarse y el dicumarol que era de acción demasiado lenta.

La warfarina hizo su transición de rodenticida a medicamento en el año 1954 con el nombre comercial de Coumadina. El medicamento recién se hizo famoso cuando se lo dieron al presidente de los Estados Unidos, Dwight Eisenhower, luego de que éste sufriera un infarto de miocardio en el año 1955. A pesar de su popularidad, el mecanismo de acción del medicamento se descubrió recién en el año 1978 gracias a los estudios de John W. Suttie y colegas cuando demostraron que la warfarina actúa interrumpiendo el metabolismo de la vitamina K, inhibiendo la enzima epóxido reductasa de la vitamina K****. En la actualidad este anticoagulante se vende como la sal sódica de una mezcla de enantiómeros y se sigue usando extensamente en la profilaxis y/o tratamiento de la trombosis venosa y la embolia pulmonar, entre otras aplicaciones.


  • Heno enmohecido.

** Corrían épocas donde los roedores se habían convertido en una plaga temible en zonas urbanas e industriales de las grandes ciudades de Estados Unidos.

*** El recluta tendría que haberlo tomado en cantidades superiores a las especificadas ya que la posología del rodenticida estaba descrito para matar a ratas y no humanos.

**** Este proceso evita que la forma oxidada de la vitamina K se reduzca a la forma activa y pueda participar en la cascada de coagulación. Por ser un inhibidor de la vitamina K, a la warfarina se la conoce también como VKA (del inglés vitamin K antagonist).

 

¿Qué son los estudios clínicos?

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El año pasado coloqué en este blog una entrada titulada “Ensayos clínicos mortales: el caso BIA 10-24-74”.  Allí cuento sobre lo que sucedió durante unos ensayos clínicos llevados a cabo por la empresa Biotrial, en el año 2016. Fue un caso extraordinario porque durante el estudio uno de los voluntarios sanos murió y otros cuatro sufrieron lesiones neurológicas graves, en una etapa del desarrollo del medicamento donde se supone que nadie debería morir. Aunque muchos saben a grandes rasgos en qué consisten los estudios, la mayoría desconoce cómo están diseñados y para qué sirven. Esta entrada procura proveer al lector de la información necesaria para que pueda entender las bases de los estudios clínicos y la importancia que tienen en el proceso del desarrollo de un medicamento.

Los estudios o ensayos clínicos se refieren a pruebas bien controlados que se efectúan de una sustancia o producto experimental en seres humanos. Tienen como finalidad evaluar su potencial en el tratamiento de enfermedades o en situaciones donde se requiera la intervención de un médico. Los estudios constan de cuatro etapas, tres de las cuales el fármaco/producto debe superar exitosamente para que pueda salir al mercado. Ver figura 1.

Estudios clínicos: Fase 1

El principal objetivo de esta etapa de los ensayos es determinar si el fármaco experimental es lo suficientemente bien tolerado como para que se pueda continuar con su evaluación en estudios posteriores. Además de la tolerabilidad, se determina su seguridad, el rango de dosis que se puede necesitar en fase 2 y el tipo de reacción adversa esperable.

Generalmente, el estudio en esta etapa involucra entre 20-80 voluntarios sanos, aunque en el caso de fármacos oncológicos pueden tratarse de sujetos con la enfermedad. Por cuestiones de seguridad, se parte con dosis extremadamente bajas. Para ello se utiliza un dato de estudios de toxicidad en animales (fase preclínica): el NOAEL. El NOAEL, o dosis sin efectos observados es la dosis a la cual no se observa ningún efecto adverso en el animal. En general, al NOAEL (expresado en mg/kg) se lo multiplica por un factor que tiene en cuenta la diferencia de superficie corporal entre el animal y el hombre. Al número resultante se lo llama dosis equivalente para humanos o Human Equivalent Dose (HED). Luego, al HED (expresado en mg/m2) se lo divide por un factor de seguridad, el cual, generalmente, es 10. Así es como se arriba a la dosis inicial máxima recomendada o Maximum Recommended Starting Dose (MRSD).

Partiendo del MRSD, se establece un régimen de dosis creciente hasta llegar a la dosis farmacológicamente activa. Durante el proceso del escalado de dosis se determina la farmacocinética del compuesto en cada dosis. Es decir, se efectúa una monitorización de la concentración máxima del fármaco en sangre, el tiempo en que el mismo tarda en alcanzar la concentración máxima, la cantidad que se absorbe y pasa al torrente sanguíneo (biodisponibilidad). También se identifican y cuantifican los metabolitos circulantes, el tiempo en que la concentración del fármaco en plasma cae a la mitad de su valor inicial y vías de eliminación.

Cuando se usan voluntarios enfermos, además de la farmacocinética, se obtienen datos preliminares de su farmacodinamia ya que se mide el efecto fisiológico y farmacológico que el fármaco ejerce sobre el sujeto, a baja dosis. Otra información de suma importancia que se puede extraer de estudios efectuados en esta etapa, es la concerniente a posibles interacciones con alimentos y otros fármacos.

Estudios clínicos: Fase 2

El objetivo de esta fase del estudio es determinar la eficacia del fármaco en pacientes enfermos. También busca determinar las reacciones adversas a corto plazo y la dosis más apropiada para iniciar los estudios en fase 3. El estudio involucra entre 100-300 individuos cuidadosamente seleccionados ya que, por razones de rigor estadístico, la homogeneidad del grupo es de suma importancia.

El estudio típico de fase 2 incluye un grupo que recibe el fármaco experimental, conocido como grupo de tratamiento o grupo tratado, y otro que recibe el placebo, llamado grupo control. En casos donde el progreso de una enfermedad pueda comprometer seriamente la vida del paciente o generarle daños irreversibles, el grupo control puede ser el grupo que recibe el medicamento estándar. De ser así, a este grupo se lo llama control activo y los resultados del estudio que se desprenden sirven para comparar la eficacia del fármaco en estudio con la del fármaco de mercado.

Esta etapa es muy importante porque aquí se valida el mecanismo de acción del medicamento y riesgosa ya que alrededor del 33% de los fármacos experimentales que entran en esta fase logran superarla. Muchas veces los estudios de fase 2 se dividen en fase 2a y fase 2b. Los estudios de fase 2a se enfocan en probar la hipótesis del mecanismo de acción y tienden a realizarse con un grupo menor de pacientes que los de fase 2b. Una vez confirmada la hipótesis, los experimentos en fase 2b intentan encontrar la dosis óptima para iniciar los estudios de fase 3. A esta etapa se la denomina estudio del rango de dosis (en inglés, dose-range finding studies).

Estudios clínicos: Fase 3

En esta fase se determina la dosis a la cual el nuevo medicamento muestra el mejor balance entre riesgo y beneficio. La relación riesgo/beneficio del tratamiento basado en el nuevo fármaco se establece en una porción de la población que va desde algunos cientos hasta varios miles de personas (300-3000, o más). La importancia de efectuar los estudios en una gran cantidad de sujetos radica en que de esa forma se aumenta la variedad genética, se incluyen diferentes estilos de vida, factores ambientales, etc. Estos datos le permite al investigador identificar reacciones adversas potenciales y ajustar la dosis a una población más amplia y diversa.

Los estudios de fase 3 son generalmente multicéntricos, es decir, se realizan en hospitales ubicados en distintas ciudades y países del mundo. También son aleatorios, es decir, la selección de los pacientes que conforman los distintos grupos (grupo tratado, grupo control*, grupo placebo) se hace en forma electrónica para evitar factores de prejuicios por parte de quien hace la selección. Los datos del grupo placebo (cuando esto es factible), son útiles porque los organismos reguladores requieren que las empresas farmacéuticas demuestren que la eficacia del nuevo medicamento es superior al efecto placebo**.

Figura 1

Figura 1.

Además, el estudio puede ser de ciego simple o de ciego doble. En los de ciego simple, los pacientes no saben al grupo que pertenecen pero si el investigador, en tanto que en el de ciego doble, ni los pacientes ni los médicos saben quiénes pertenecen al grupo  tratado y quienes al grupo control. Esto se hace para evitar que factores de prejuicios tanto por parte de los médicos como de los participantes puedan afectar la integridad de los datos clínicos.

Para mantener el carácter ciego del ensayo, el fármaco estándar, el placebo y el fármaco experimental, tienen que estar formulados y administrados exactamente de la misma manera. De esa forma se garantiza que ni los médicos ni los pacientes puedan saber a qué grupo pertenecen cada uno de los que reciben el tratamiento. El carácter ciego de los estudios no se desenmascaran en caso de observarse efectos adversos, a menos que se éstos sean efectos adversos graves, en cuyo caso el investigador puede decidir desvelar el carácter ciego del ensayo para proteger al paciente. Al finalizar esta etapa, las empresas patrocinadoras deben registrar el medicamento y obtener el permiso del organismo regulador del país antes de entrar al mercado.

Estudios clínicos: Fase 4

Esta etapa ocurre una vez que el producto sale al mercado y se expone a un gran cantidad de personas.  Se la conoce con el nombre de farmacovigilancia y consta de la recogida y análisis de datos por parte de la empresa farmacéutica con el objeto de  establecer los valores de la relación riesgo/beneficio del medicamento de acuerdo a los efectos reales que causa en la población. La farmacovigilancia juega un papel importante en casos donde las agencias reguladoras (FDA, EMA), por cuestiones de seguridad,  aprueban el fármaco para un grupo restrigido de la población pero que puede ampliarse si muestran que son efectivos y seguros una vez en el mercado.


  • El grupo control es el que recibe el tratamiento estándar.

** El efecto placebo es el efecto de mejora que experimenta un paciente por el solo hecho de creer que está recibiendo un medicamento. Este efecto, perfectamente medible, se observa en tratamientos clínicos donde el sujeto experimenta una mejora por el solo hecho de pensar que recibe el fármaco, cuando en realidad recibe una píldora falsa, es decir, sin el componente activo.

 

El ácido aristolóquico: un tigre entre las hierbas

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bengal-tiger-sundarbansEl tigre es el felino más grande y poderoso del planeta. En su hábitat, es un cazador extremadamente eficiente por su capacidad de mimetizarse con el entorno y paciencia para esperar el momento oportuno para atacar a su presa. Además de estas dos características que son comunes a los felinos, cuenta con los colmillos más grandes de su especie y con poderosas garras. Como habrán imaginado, aquí no voy a hablar de este magnífico animal sino que voy a referirme a un producto natural tóxico que comparte algunas características con el tigre: suele pasar desapercibido entre las hierbas de Asia, mata a quienes desconocen o subestiman su letalidad y cuenta dos armas de ataque.

El ácido aristolóquico, un producto natural para temer

En la industria farmacéutica, como en la mayoría de las empresas donde se evalúan los progresos en investigación, es común asistir a reuniones (generalmente quincenales) donde cada miembro del grupo expone sus contribuciones al proyecto. En una oportunidad, un compañero de laboratorio me había comentado que estaba impaciente por presentar los resultados biológicos de una molécula que había sintetizado tres semanas atrás. Según él, la molécula presentaba las características biológicas necesarias para convertirse en una molécula líder*. Lo único que le preocupaba era que su estructura contenía un nitro (-NO2), un grupo (grupo funcional) que los químicos medicinales suelen evitar por su potencial de otorgarle a la molécula propiedades tóxicas. Esto obedece a que este grupo funcional se metaboliza en el hígado y da origen a especies químicas capaces de reaccionar con otros elementos de la célula, incluso con el material genético (ADN). Este proceso, conocido como bioactivación, puede afectar gravemente la salud de la persona ya que puede contribuir al inicio de procesos malignos.

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Figura 1. Aristolochia labiata.

Cuando llegó su turno, el químico presentó la lista de compuestos que había sintetizado y también los datos de potencia, selectividad y los perfiles farmacocinéticos** de algunos de ellos. El compuesto que tenía el grupo nitro claramente destacaba entre todos. Cuando ya estaba por concluir su presentación, el jefe del departamento, una persona con gran trayectoria en la industria farmacéutica, lo interrumpió y dijo “muy interesante, pero no vamos a avanzar esa molécula porque aquí no estamos interesados en desarrollar fármacos que contengan el grupo nitro”. Ante el argumento de que en el mercado hay medicamentos con grupo nitro, el jefe dijo, “es verdad, pero como estamos en la búsqueda de un fármaco para tratar una enfermedad crónica, no vamos a poner esfuerzo en ese tipo de moléculas”.

Traigo a colación esta experiencia ya que está relacionada con los trastornos de la salud que causan ciertas hierbas que se usan para bajar de peso. Me refiero a los productos herbolarios hecho a base de plantas pertenecientes a la familia de las Aristolochiacea ya que contienen en abundancia el ácido aristolóquico (AA); un producto natural que presenta un grupo nitro en su estructura y que se sabe tiene propiedades nefrotóxicas y mutagénicas.

En realidad el AA es uno de los compuestos más abundante y estudiado de una serie de 14 productos naturales (metabolitos secundarios) con estructuras estrechamente relacionadas presentes en el género de la Aristolochia y Asarum. Las hierbas medicinales derivadas de estos géneros generan confianza en las personas porque se conocen desde la antigüedad y se las usaron en obstetricia y en el tratamiento de picaduras de víboras. En medicina contemporánea los extractos de Aristolochia se usaron en el tratamiento de artritis, la gota, reumatismo y heridas supurantes.

aristoloquico

Figura 2.

Desde hace tiempo se sabe que el consumo de ciertos suplementos dietéticos (productos para adelgazar) que contienen cantidades variables de AA está asociado a un aumento considerable de enfermedades renales y de ciertos cánceres de vejiga. A este hecho se le suma los datos publicados recientemente en la revista Science Translational Medicine que muestran que el consumo de hierbas que contienen este producto natural está asociado al carcinoma hepatocelular. La asociación de este tipo de cáncer con el AA quedó bien establecida cuando el estudio genético efectuado en Taiwán provenientes de 1400 muestras de tejidos tumorales reveló que el 78% de las mismas contenían mutaciones que son características del tipo de mutación que causa el producto natural.

Como si un grupo “malo” en la molecula no fuese suficiente, el AA contiene un segundo grupo con el potencial de conferirle toxicidad a la molécula. Me refiero al grupo dioxolo (O-CH2-O), especialmente cuando el mismo está adosado a estructuras aromáticas (ver figura 2). Los químicos medicinales evitan incorporar este grupo en compuestos que van a probarse en animales para evitar problemas posteriores de toxicidad ya que, al igual que nitro, suele metabolizarse en el hígado para dar lugar a la formación de especies químicas con capacidad de reaccionar con las propias enzimas hepáticas, inactivándolas en el proceso.

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Muchos tés de hierbas chinas no son seguros para la salud.

Este escrito tiene como finalidad desmitificar la idea de que el consumo de hierbas medicinales, por haberse usado durante siglos, es seguro. Al contrario, muchas hierbas contienen productos naturales tóxicos cuyo efecto en la salud se desconoce por no existir un sistema de vigilancia que evalúe el efecto real de las hierbas sobre la salud***. En este caso, la enfermedad que causan las hierbas del género de las Aristolochia  (conocida como Nefropatía Endémica de los Balcanes) se conoce desde hace más de 60 años, sin embargo, la asociación entre el AA y la enfermedad que causa recién comenzó a establecerse a mediados de la década de los 90. Considerando este hecho, podemos decir que muy probablemente los productos botánicos para adelgazar que contienen el AA (consumidos a lo largo de décadas) han matado, a nivel mundial, a más personas que el más grande de los felinos. La única diferencia es que el tigre mata rápidamente, en tanto las hierbas lo hacen lentamente bajo el anonimato de una infusión “inocua”.

El mensaje que es necesario reforzar de este hecho es que nunca es una buena idea tomar infusiones de hierbas de composición desconocida durante mucho tiempo ya que existe la posibilidad de que alguna de las decenas de productos naturales que contienen pueda debilitar nuestra salud. Aquí, al igual que en el caso de los medicamentos, el daño que causa dependerá de la cantidad y el tiempo de exposición.


  • Molécula líder es un compuesto químico que muestra ciertas características (deseadas) de potencia, selectividad y propiedades farmacocinéticas.

** El perfil farmacocinético de un fármaco se refiere a la forma en que el compuesto se distribuye, metaboliza y excreta de un organismo vivo.

*** A diferencia de lo que ocurre con la industria de los suplementos que está mal regulada, los medicamentos están estrictamente controlados por entes estatales (FDA, EMA), quienes se encargan de asegurarse de que los mismos cumplen con los requisitos de eficacia y seguridad.