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ENCUESTA SOBRE TECNOLOGÍA EN EL CAMPO DE LA SALUD

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"Año del dialogo y reconciliación nacional"

UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA

FACULTAD DE CIENCIA DE LA SALUD

ESCUELA DE MEDICINA HUMANA

CURSO: NUEVA TECNOLOGIA DE LA INFORMACION Y LA COMUNICACION (NTIC'S)

PROFESOR: ING.AQUINO JIMENEZ AUGUSTO

TEMA : BIOTECNOLOGIA EN LA SALUD

ALUMNO : RUIZ FLORES, JOAOVERGARA ALVAREZ, PAOLA

CICLO: III

TURNO : MA

La biotecnología es la nueva revolución industrial. La idea que yace en ella es muy sencilla: ¿por qué molestarse en fabricar un producto cuando un microbio, un animal o una planta (los verdaderos protagonistas de la biotecnología) pueden hacerlo por nosotros? Así, se pueden lograr desde diferentes tipos de energías hasta medicamentos, pasando por plásticos, comestibles, vacunas, recursos minerales, etc. Miles de años de transformación les capacitan para ello. Existen microbios para todo: los hay que son capaces de sobrevivir en agua hirviendo, y los que habitan hielo, pasando por los que existen en el interior de la tierra. Son capaces de comer petróleo, madera, plástico, e incluso rocas muy duras ¹. Pero pese a todo, no siempre es fácil encontrar el organismo o célula adecuados para producir un determinado producto. No hay problema: se crean. Para ello la biotecnología cuenta con una muy buena herramienta, la ingeniería genética. En ciertas ocasiones, la propia biotecnología se confunde con ella. Productos biotecnológicos invaden nuestra vida ya. No hay que esperar al futuro ². Es cierto que los más célebres y comercializados son los que atañen a la salud: insulina, linfocinas, interferón, hormona del crecimiento, eritropoyetina, factores de coagulación sanguínea, múltiples vacunas, antibióticos, vitaminas, etc. Empero también hay insecticidas, combustibles renovables, cultivos invulnerables, plantas y animales mejorados en su producción, métodos de control de la contaminación, colorantes, alimentos para animales, etc. Y muchos más que pronto se comercializarán. El porvenir del brillante futuro que aguarda a la biotecnología es el que empresas como Shell, Exxon, Glaxo, Standard Oil, Unilever, y muchas otras, cuentan con su propia división biotecnológica en la que invierten grandes sumas.

En el ámbito de la salud del ser humano, la biotecnología tiene muchas aplicaciones: la alimentación, la prevención de males hereditarias, la terapia génica y la producción de sustancias terapéuticas y de vacunas ³.

La Biotecnología consiste en el manejo de seres vivos sencillos (bacterias y levaduras) y células eucariotas en cultivo, cuya desintegración y capacidad de biosíntesis se utilizan para la fabricación de sustancias específicas aprovechables por el hombre. La Biotecnología admite, gracias a la aplicación integral de los conocimientos y métodos de la bioquímica, la microbiología, la ingeniería química, y, principalmente, la ingeniería genética, aprovechar en el ámbito tecnológico las propiedades de los microorganismos y los cultivos celulares. Permiten originar a partir de recursos renovables y disponibles en abundancia enormes cantidades de sustancias y compuestos.

Se ha originado un claro avance en este campo quedando totalmente diferenciadas la Biotecnología tradicional de la moderna. La Biotecnología tradicional utilizaba microorganismos, como bacterias, levaduras y mohos, para producir diversos nutrientes, como el pan, queso, vino o cerveza. Por lo contrario, hoy en día emplea microorganismos modificados genéticamente, mediante tecnologías de Ingeniería Genética ⁴.

En estos tiempos, el avance de la biotecnología ha permitido una evolución mucho más eficiente de las especies ya cultivadas y ha sincerado unas perspectivas enormes. Así, se han introducido avances en actividades cotidianas como la fabricación de pan, cerveza o yogur; se han perfeccionado industrias en las que intervienen los seres vivos: producción de medicamentos, purificación de aguas residuales, obtención de biocombustibles... Todas estas posibilidades están directamente relacionadas con la salud de las personas y con el bienestar y la calidad de vida ⁵.

Algunas sustancias curativas se obtienen a partir de microorganismos; por ejemplo, la penicilina. Una gran cantidad de estas sustancias se elaboran hoy gracias a la biotecnología, como la insulina ⁶. Los pacientes que sufren diabetes deben inyectarse insulina muchas veces al día. Hasta el año 1982, la insulina que empleaban las personas diabéticas era insulina de cerdo purificada. En el año 1983 se autorizó el mercadeo de insulina producida mediante ingeniería genética, siendo la primera molécula biológica construida por esta técnica y comercializada.

Muchas sustancias se obtienen a partir de plantas y animales transgénicos, como el factor VIII, que interviene en la coagulación de la sangre. ⁷

La ingeniería genética permite fabricar hormonas humanas en cantidad suficiente para tratar muchas enfermedades carenciales. Por decir, el enanismo producido por deficiencia de la hormona del crecimiento ⁸. Inicialmente se trataba a las personas enfermas con hormona extraída de la hipófisis de cadáveres. En la actualidad, la hormona del crecimiento es fabricada por bacterias. Un envase con 500 litros de bacterias puede producir tanta cantidad de hormona como 35.000 hipófisis humanas.

Cura de la talasemia beta a través de la terapia génica cuando una enfermedad es causada a un solo gen, sería posible curarla inyectando el gen normal en la persona enferma ⁹. Esta técnica se llama terapia génica y se encuentra en fase de investigación. Una de las enfermedades que podrían solucionarse con terapia génica es la talasemia beta. Este mal es debido a un defecto en el gen de la hemoglobina, por lo que los glóbulos rojos de estas personas son deficientes. Si se lograra penetrar el gen normal en las células encargadas de producir la hemoglobina, los glóbulos rojos fabricados serían normales ¹⁰.

Por medio de este tipo de terapia se puede curar enfermedades debidas a la presencia de un gen defectuoso. La técnica empleada consiste en introducir el gen sano en el individuo y que luego sus células produzcan la proteína que necesita. Este es el método que se emplea para el tratamiento de enfermos con fibrosis quística (enfermedad producida por un gen recesivo). En 1989 se identificó el gen causante de la misma, lo que permite determinar, mediante un análisis de DNA, si una persona es portadora o no ¹¹. Por ejemplo, una de las principales vías de investigación actuales es la de marcar genéticamente a las células tumorales de un cáncer para que el organismo las reconozca como extrañas y pueda luchar contra ellas. Esta técnica se puede aplicar en enfermedades con alta incidencia, con el beneficio que eso reporta, como cáncer (melanoma, riñón, ovario, colon, leucemia, pulmón, hígado, próstata,), fibrosis quística, hipercolesterolemia, hemofilia, artritis reumatoide, diabetes o VIH ¹².

Hay muchas proteínas con un alto interés médico y económico, como antibióticos, enzimas, hormonas (insulina, hormona del crecimiento, eritropoyetina, ...), vacunas (vacunas comestibles), proteínas sanguíneas (ser albúmina, factores de coagulación, ...), interferón, y un largo etcétera.

Una vez que los científicos entendieron el código del ADN, comenzaron a buscar formas de cambiar las instrucciones en los genes y de aislarlos para entender su funcionamiento ¹³, o introducir cambios que lograran que las células produjeran más o mejores compuestos químicos necesarios, o llevaran a cabo procesos útiles, o dieran a un organismo características deseables. El resultado fue la moderna ingeniería genética la ciencia de manipular y transferir "instrucciones químicas" de un organismo a otro. Una de las metas primarias de la biotecnología moderna es hacer que una célula viviente actúe de una forma útil y específica de una forma predecible y controlable ¹⁴. La tarea de estas células puede ser fermentar el azúcar para hacer alcohol, o producir una sustancia que logre obtener flores rojas, u obtener un compuesto que permita luchar contra una infección. Cómo una célula viva desarrollará estas tareas está determinado por su estructura genética - las instrucciones contenidas en una colección de mensajes químicos que denominamos "genes". Estos genes son heredados de una generación en otra, por lo tanto, la descendencia hereda un rango de atributos individuales de sus padres. Los científicos ahora comprenden el sistema de códigos químicos subyacentes en estos genes, que están basados en una sustancia denominada ADN (Ácido Desoxirribonucleico) ¹⁵. Un gen es, en realidad, un segmento de este ADN y su mensaje está codificado en su estructura molecular muchas veces se identifica una característica deseable para una planta en algún otro organismo o en otro vegetal con el cual no puede cruzarse sexualmente. Esta característica no puede ser introducida por métodos de mejoramiento tradicionales. En este caso, la ingeniería genética permite identificar el gen que otorga la característica deseada, cortarlo e introducirlo en el genoma de la planta".

Del mismo modo la ingeniería genética es una parte de la Biotecnología que se basa en la manipulación de genes para obtener sustancias específicas aprovechables por el hombre. Se trata de aislar el gen que produce la sustancia, e introducirlo en otro ser vivo que sea más sencillo (y barato) de manipular; lo que se consigue es modificar las características hereditarias de un organismo de una forma dirigida por el hombre, alterando su material genético ¹⁶.

Si nos paramos a pensar en las aplicaciones la lista se hace infinita, ya que se puede aplicar en muy distintos campos como alimentación, agricultura, ganadería, medio ambiente o medicina. Una de sus aplicaciones en medicina más esperanzadora es la Terapia Génica.

Mediante el cual se puede acceder a nuevos tratamientos locales, que no afectan el organismo entero, por ejemplo, en los trasplantes de médula ósea, la investigación con células madre, la terapia genética, el cáncer o la hemólisis ¹⁷. De esta forma resulta posible trabajar con sistemas de diagnóstico cada vez más diminutos para seleccionar células determinadas. Así, por ejemplo, en el tratamiento del cáncer de mama, con la ayuda de partículas magnéticas se pueden eliminar células malignas aisladas y la paciente evitaría así una intervención quirúrgica. La nano-Biotecnología se considera la ciencia clave del siglo XXI, que promete progresos revolucionarios y nuevas terapias. La Biotecnología es una ciencia en auge, de la que se hacen eco políticos, periodistas, farmacéuticas, médicos y la sociedad en general ¹⁸. Por ello, es de gran utilidad la realización de congresos y encuentros entre diferentes profesionales que aportan diferentes puntos de vista. Uno que se celebró recientemente (5 de noviembre de 2010) fue el organizado por el CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) y que tuvo por título "Curso de Biotecnología aplicada a la Salud". En él se abordó, por ejemplo, el uso de fármacos biotecnológicos (los cuales emulan a factores biológicos naturales con la finalidad de potenciar o inhibir un efecto biológico determinado), que representan el 20 por ciento del total de medicamentos disponibles en el mercado y el 50 por ciento de los nuevos fármacos en desarrollo. También hubo especial interés en nuevos anticuerpos monoclonales, proteínas recombinantes o vacunas ¹⁹.

Todos los alimentos que consumimos en nuestra dieta tienen un origen animal o vegetal. Una pata de pollo o la lechuga de nuestra ensalada son alimentos que consumimos directamente, sin ningún otro proceso que no sea la elaboración culinaria, y su origen es animal o vegetal. Pero, hay otros alimentos que, partiendo de una primera materia de origen vegetal o animal, necesitan una transformación microbiana para generar el producto final ²⁰. En este caso se encuentran los alimentos fermentados como el yogurt o el pan. En el primer caso, a partir de la leche, un producto de origen animal, unas bacterias producen el derivado lácteo. En el segundo, una levadura transforma la harina de trigo, un derivado vegetal, en la producción del alimento. Podemos llegar a la conclusión que la producción de alimentos, ya sean de consumo directo o fermentados, es un proceso biotecnológico, ya que intervienen organismos vivos. Después de hacer estas consideraciones, podemos definir la biotecnología de los alimentos como la parcela de la biotecnología que se ocupa, específicamente, de los procesos agroalimentarios. Si nos atenemos a ésta definición, el hombre ha practicado la biotecnología de los alimentos desde los inicios de la civilización.

Al evaluar los beneficios y riesgos de la biotecnología moderna, hay varios puntos que dilucidar, antes de tomar decisiones sobre el uso de dicha tecnología en problemas relativos a la alimentación, la agricultura y el manejo de recursos naturales ²¹. Entre esos puntos, se incluyen la evaluación y manejo de riesgos, dentro de un sistema efectivo de regulación. También hay que tomar en cuenta el papel de la propiedad intelectual para recompensar la innovación y permitir el acceso a la tecnología desarrollada por otras personas. En cuanto a los riesgos ambientales, hay seis problemas de seguridad que la OECD(Organización para la Cooperación y el Desarrollo) cree que se deben considerar: transferencia de genes, malezas, efectos de las características, variabilidad genética y fenotípica, manifestaciones del material genético tomado de patógenos, y seguridad del personal encargado del trabajo (Cook, l999) Al juzgar los riesgos y beneficios, es importante distinguir entre riesgos inherentes a la biotecnología y riesgos que trascienden la biotecnología. Los primeros incluyen aquellos que tienen que ver con la seguridad en la alimentación y con la conducta del producto en relación con el medio ambiente. En el segundo grupo, los riesgos se derivan del contexto social y político en el cual se utiliza la tecnología, y cómo su uso puede beneficiar o perjudicar los intereses de diferentes grupos sociales. Entre ellos cabe destacar los efectos en la salud humana y los riesgos ambientales ²².

Los efectos en la salud de los alimentos cultivados de variedades de cultivos modificados genéticamente (también conocidos como alimentos GM) dependen del contenido específico del alimento en sí y puede potencialmente ser beneficioso u ocasionalmente dañino para la salud humana ²³. Por ejemplo, un alimento GM con un alto contenido de hierro digerible puede tener un efecto positivo en la salud si es consumido por una persona con deficiencia de hierro. En cambio, la transferencia de genes de una especie a otra también puede conllevar la transferencia de riesgos de alergias. Estos riesgos deberán ser evaluados e identificados antes de que se comercialice. Algunas personas alérgicas a ciertas nueces, por ejemplo, necesitarán saber si los genes de cierta característica se transfieren a otros alimentos tales como la soya. Se requerirán etiquetas si tales cultivos se llegaran a comercializar. También hay preocupaciones sobre los riesgos potenciales a la salud del uso de señales de resistencia antibiótica de alimentos GM, a pesar de que no existe ninguna evidencia que lo pruebe. Se podrán requerir etiquetas en algunos países para identificar el contenido nuevo que resulte de la modificación genética por razones culturales o religiosas o simplemente por el hecho de que los consumidores querrán saber cuál es el contenido del alimento y cómo fue producido para tomar decisiones basadas en conocimientos, sin que dependan de los riesgos de salud ²⁴.

Los actuales beneficios de la biotecnología incluyen:

* Resistencia a las enfermedades

* Reducción del uso de pesticidas

* Alimentos más nutritivos

* Tolerancia a los herbicidas

* Cultivos de crecimiento más rápido

* Mejoras en el sabor y la calidad

Algunos de los productos que han sido mejorados a través de la biotecnología son:

* Maíz, soja y algodón que ahora requieren menores aplicaciones de herbicidas/pesticidas

* Soja con menor contenido de grasas saturadas y mayor contenido de ácido oleico, lo que ofrece una mejor estabilidad cuando se fríe

* Papayas resistentes a los virus que logran que los cultivos sean más confiables y se obtengan mejores rendimientos

* Pimientos mejorados para lograr un mejor sabor (más dulces) y que permanezcan más duros después de la cosecha

* Papas y maíz resistentes a las enfermedades y que ofrecen mayores rendimientos.

La biotecnología clásica utiliza los sistemas biológicos y a los organismos

vivos para la obtención de bienes y servicios. En los últimos años, con la aparición de nuevas tecnologías y avances científicos, la biotecnología haampliado su área de influencia. La biotecnología no es en sí una ciencia, ya que utiliza un enfoque multidisciplinar para intentar abordar desafíos en diversas áreas de interés para el ser humano y el medioambiente. Así, la biotecnología utiliza transversalmente conocimientos y herramientas de diversas ciencias y disciplinas como la biología, la bioquímica, la inmunología, la ingeniería genética, la fisiología, la ingeniería química, la microbiología, la física, la nutrición, la farmacia, la medicina, la veterinaria, etc, y ofrece nuevas perspectivas a todas ellas. El biotecnólogo se apoya y complementa a los diversos profesionales de todas estas disciplinas (médicos, biólogos, farmacéuticos, etc), debiendo ser en todo momento su relación directa y bidireccional, lo que redundará en mayores beneficios para la sociedad. En lo que respecta a los temas de salud, las áreas de actuación de la biotecnología se suelen centrar en aplicaciones diagnósticas y terapéuticas tanto en salud humana como animal, así como el desarrollo de alimentos funcionales y nutracéuticos. Podemos destacar dentro de este campo la investigación en nuevos abordajes terapéuticos (terapia celular, terapia génica, ingeniería de tejidos), la producción de proteínas recombinantes o de vacunas para el tratamiento de enfermedades, las nuevas estrategias diagnósticas, etc. Esta área, denominada genéricamente, engloba diversos sectores y disciplinas como el sector farmacéutico o la investigación biomédica y de tecnologías médicas.

En este sentido, fueron muy importantes los trabajos pioneros relacionados con los procesos de inmunización de E. Jenner y L. Pasteur (primeras nociones de vacunas y sus aplicaciones); en 1919 Károly Ereky, acuñó el término biotecnología definiéndolo como (Ereky, 1919).

Entre otros hitos importantes en el campo de la biotecnología roja se encuentra el descubrimiento de la penicilina por Fleming (1928), investigaciones básicas como las de Griffith (1928), Watson y Crick (1953), el desciframiento del código genético (1958-61), o el descubrimiento de los plásmidos y el desarrollo de técnicas del ADN recombinante (enzimas de restricción, secuenciación, PCR, y otras). En la década de los 70 se ponen a punto las tecnologías de los hibridomas, permitiendo de esta manera la producción de anticuerpos monoclonales (1975) y otros factores recombinantes como la somatotropina (1977) o la comercialización de la insulina recombinante humana (1982). En el año 2001 se publica el borrador de la secuencia del genoma humano (2001) y la identificación de más de 200 genes implicados en la diferenciación de células madre, lo que facilitará el desarrollo de nuevos productos biotecnológicos como el diseño y producción del primer anticuerpo murino humanizado (bevacizumab ).

Como queda plasmado, la biotecnología médica (roja) aplicada a la salud busca nuevos tratamientos para un gran número de patologías, usando tecnologías basadas en anticuerpos monoclonales, péptidos, silenciamiento de genes, etc. (Espíritu et al., 2014).

Sería tedioso el analizar cada uno de los hitos y avances que la biotecnología ha proporcionado a la salud humana. Por ello, a partir de ahora nos centraremos en este artículo en uno de los mayores éxitos de la biotecnología: la puesta a punto de anticuerpos monoclonales y su modificación para el tratamiento de patologías humanas, analizando cuáles son actualmente las principales enfermedades que pueden beneficiarse de su uso e indicando sus características básicas.

En relación con la producción de anticuerpos un hito importante en biotecnología lo constituyó la puesta a punto de la tecnología de los hibridomas, que permite la obtención de anticuerpos monoclonales, de gran pureza y capaces de reconocer y unirse a un epítopo concreto de un antígeno específico. Así, tras la inmunización de un ratón con el antígeno de interés, se extraen las células B (productoras de anticuerpos) y se fusionan con células tumorales derivadas de mieloma (hipoxantina-guanina-fosforribosil-transferasa negativas, HPRT-/-), con el objeto de impedir la muerte de las primeras (que soportan pocos días en cultivo). Posteriormente, se hace un "screening" y selección de clones en un medio conteniendo HAT (hipoxantina, aminopterina y timidina) en el que solo crecerán los hibridomas; finalmente se lleva a cabo la expansión del clon de mayor interés y la purificación de los anticuerpos (Köhler y Milstein, 1975).

En los últimos años, los anticuerpos monoclonales constituyen un elemento fundamental en la investigación biomédica en campos tan dispares como la detección de proteínas o la inhibición de dianas terapéuticas en el tratamiento de diversas patologías como el cáncer, la artritis, el rechazo a órganos trasplantados, la psoriasis, el asma, etc. (Banerjee, 2010). En el campo del diagnóstico han mejorado técnicas como el ELISA, pruebas de embarazo, test para la detección de la diabetes, presencia de antibióticos en la leche, etc.

Desde la irrupción de los anticuerpos monoclonales se ha tratado de sacar provecho de los mismos en el campo de la biomedicina. El primer anticuerpo monoclonal autorizado en humanos fue el denominado muromonab-CD3, cuya diana eran los antígenos CD3 de los linfocitos T y que se usó en el tratamiento del rechazo en el trasplante de riñón. Sin embargo, el uso de anticuerpos de origen murino hacía que muchos pacientes desarrollaran una respuesta de anticuerpos humanos anti-inmunoglobulinas murinas (HAMA, Human Anti-Murine Antibodies), produciéndose efectos adversos graves como nefrotoxicidad o reacciones anafilácticas, además de contar con una corta vida media en plasma (Genoma España, 2008).

Para evitar los efectos adversos de los anticuerpos monoclonales murinos, se han construido anticuerpos monoclonales (i) quiméricos, (ii) humanizados y (iii) completamente humanos, mediante técnicas de ingeniería genética. Los quiméricos conservan solo secuencias murinas en las regiones variables del anticuerpo, los humanizados poseen aproximadamente un 90% de la secuencia humana, y los completamente humanos el 100% (Kim et al., 2005; Brekke y Sandlie, 2003).

Mientras que la producción de anticuerpos monoclonales murinos mediante hibridomas es relativamente sencilla, la producción de anticuerpos monoclonales humanos es muy compleja y presenta baja productividad. Así, ha sido necesario poner a punto otros métodos más complejos para la producción de anticuerpos humanos como las tecnologías Phage-Display o RibosomeDisplay, la construcción de hibridomas humanos, la expresión en Escherichia coli y en eucariotas de las construcciones, el desarrollo de ratones transgénicos que expresen los genes de las inmunoglobulinas humanas, el uso de librerías de anticuerpos, o incluso la obtención de plantas transgénicas como variedades del maíz, tabaco, arroz, o (Smith et al., 2005; Genoma España, 2008; Fox, 2006; Brekke y Sandlie, 2003).

También se han usado diversas técnicas de modificación para optimizar anticuerpos monoclonales mejorando sus capacidades terapéuticas y su potencial uso en el diagnóstico de patologías. Algunas de ellas quedan resumidas en la

Posiblemente, los mejores resultados clínicos del uso de anticuerpos producidos biotecnológicamente se han alcanzado en el tratamiento del cáncer. Cualquier científico o médico interesado por la fisiopatología y el tratamiento de esta patología se encuentra con una gran dificultad dado que el cáncer es realmente un conjunto de más de 120 enfermedades diferentes. No obstante, la mayoría de los cánceres se caracterizan por un incremento en la proliferación celular, incremento en la formación de vasos sanguíneos, que favorecen un mayor aporte de nutrientes y oxígeno a las células tumorales y que permite su salida hacia otros tejidos (metástasis), reducción en la apoptosis, inflamación, etc.

Gracias a las herramientas biotecnológicas se han diseñado diferentes estrategias contra el cáncer que utilizan este tipo de anticuerpos monoclonales como:

* Inhibidores de la proliferación de células tumorales, para ello se pueden bloquear los factores de crecimiento: como el factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF), el factor de crecimiento epidérmico (EGF) o a sus correspondientes receptores (VEFGR, EGFR, Her, etc), bloqueando las señales de inducción de la proliferación de las células tumorales (inhibiendo su división) y de las células endoteliales de los vasos sanguíneos más próximos al tumor (inhibiendo la angiogénesis o formación de nuevos vasos sanguíneos a partir de otros pre-existentes, impidiendo la llegada de oxígeno y la salida de las células tumorales para la formación de metástasis) (Mauriz et al., 2003; Mauriz y González-Gallego, 2008; Carbajo-Pescador et al., 2013). Algunos de estos ejemplos son los anticuerpos (i) humanizados bevacizumab, anti-VEGF indicado para el tratamiento de carcinomas metastásicos de colon, recto o mama, cáncer de pulmón no microcítico, cáncer renal avanzado/metastásico, etc. y trastuzumab con acción anti-HER2 y utilizado en pacientes con cáncer de mama precoz o metastásico y cáncer gástrico metastásico; (ii) el humano panitumumab, anti-EGFR en carcinoma colorrectal metastásico o (iii) el quimérico cetuximab, anti-EGFR con interés para el tratamiento de cáncer colorrectal o cáncer de células escamosas de cabeza y cuello (Kirkwood et al.,2012).

* Marcadores de células tumorales para facilitar su detección y posterior destrucción por el sistema inmune; para ello se usan anticuerpos monoclonales que se unen a antígenos solo presentes en las células tumorales (Kirkwood et al., 2012). Un ejemplo es el anticuerpo quimérico rituximab, que se une a la proteína CD20 sobre-expresada en células B a lo largo de su diferenciación, estando indicado para el tratamiento de linfoma no Hodgkin y de la leucemia linfocítica crónica (Fowler, 2010).

*Radioinmunoterapia y diagnóstico, mediante la unión de moléculas radiactivas a los anticuerpos monoclonales específicos contra antígenos que se expresan solo en las células tumorales. Esto permite realizar diagnóstico in vivo (observando dónde se acumula la radioactividad en el organismo del paciente), en biopsias (usando fragmentos de tejido provenientes del paciente) o terapia (induciendo la destrucción de las células tumorales por la radiación administrada). Ejemplos de anticuerpos monoclonales en radio inmunoterapia son los anticuerpos murinos ibritumomab-tiuxetan y tositumomab, ambos específicos de CD20 y que presentan interés para el tratamiento de linfomas no Hodgkin (Kitson et al., 2013).

* Transportadores de otros medicamentos más potentes, por conjugación de anticuerpos monoclonales con moléculas citotóxicas. Así, cuando el anticuerpo se une a la célula tumoral, el componente citotóxico entra en el interior de dicha célula e induce su muerte. Un ejemplo es el anticuerpo quimérico brentuximab-vedotin, un anticuerpo anti-CD30 que está unido de forma covalente a un agente inhibidor de microtúbulos denominado monometil auristatina E (MMAE) que se utiliza para el tratamiento del linfoma anaplásico de células grandes (Cao et al., 2013). Otro ejemplo es Mylotarg, en el que se conjuga el anticuerpo monoclonal humanizado gemtuzumab (anti-CD33) con la molécula citotóxica ozogamicina, que puede tener utilidad en el tratamiento de leucemia mieloide aguda (Kharfan-Dabaja, 2014).

Además de su uso en terapia del cáncer, el uso de anticuerpos monoclonales tiene interés para combatir algunas enfermedades autoinmunes originadas por una desequilibrada respuesta del sistema inmune contra los tejidos sanos del propio paciente. Estas enfermedades son variadas y su tratamiento a día de hoy bastante complicado, lo que ha llevado al desarrollo de anticuerpos que pueden ser de utilidad.

* En el caso de la artritis reumatoide, enfermedad crónica que ocasiona la inflamación de las articulaciones, tejidos circundantes y de otros órganos, se han diseñado anticuerpos contra el antígeno CD20 de los linfocitos B (concretamente el quimérico rituximab) y contra el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-alfa; el humano adalimumab y el quimérico infliximab), bloqueando sus efectos inflamatorios (Smolen et al., 2014). Además, se está investigando con anticuerpos contra otras moléculas moduladoras de la respuesta autoinmune como CD3, citoquinas (como las interleuquinas IL-1, IL-12, IL-15, IL-23) y desarrollando nuevos anticuerpos, fragmentos de anticuerpos y aptámeros conjugados con polietilenglicol (Alghasham y Rasheed, 2014; Pasut, 2014).

*En la psoriasis, enfermedad también capaz de inducir artritis (artritis psoriásica), además de los anti-TNF-alfa ya indicados se ha usado un anticuerpo humanizado anti-CD11 denominado efalizumab, que se ha retirado en varios países (entre ellos España) por inducir en algunos casos encefalopatía. En la actualidad se están desarrollando otros tratamientos también basados en anticuerpos, como ustekinumab, anticuerpo humano dirigido contra la proteína P40 de las interleuquinas IL-12 e IL-23 (Piaserico, 2014). Para el tratamiento de la artritis psoriásica, de forma similar a lo que se hace con la artritis reumatoide, se usan los ya mencionados anti-TNF-alfa como adalimumab o infliximab, y se están desarrollando nuevos anticuerpos contra otras dianas como las citoquinas IL-12 e IL-15 (Genoma España, 2008).

* En el caso de la enfermedad de Crohn, enfermedad autoinmune que provoca la inflamación crónica del intestino, se han usado diversos anticuerpos anti TNF-alfa monoclonales (el humano adalimumab, y el quimérico infliximab), anticuerpos anti-integrinas alfa4-beta7 o alfa4-beta1 de la superficie leucocitaria como el humanizado vedolizumab o el humano natalizumab y anticuerpos anti-P40 de las interleuquinas IL-12 e IL-23 como el humano ustekinumab. No obstante, en la actualidad se están intentando desarrollar anticuerpos contra CD3, CD19, CD20 o CD22 (Hutfless et al., 2014).

* La esclerosis múltiple es una enfermedad debilitadora en la que el sistema inmune destruye la mielina afectando a la comunicación en el sistema nervioso central y en otras partes del cuerpo; por ahora no cuenta con un tratamiento efectivo y se conforma con el control de los síntomas. En esta enfermedad se está usando el ya citado anticuerpo humano natalizumab, se ha autorizado en Europa el uso de otros como el anti-CD52 humanizado denominado alemtuzumab y se está estudiando el uso del humanizado antiCD25 daclizumab (Sorensen, 2014; Giovannoni et al., 2014).

Los anticuerpos monoclonales también tienen potencial interés en el tratamiento de algunas enfermedades pulmonares, como el asma alérgica, y en la profilaxis de otras como las causadas por el virus respiratorio sincitial (RSV).

En el asma alérgica se produce un incremento en la producción de inmunoglobulinas IgE por parte del sistema inmune en respuesta a la presencia de alérgenos, lo que lleva a la inflamación de las vías aéreas. Por el momento, ha salido al mercado el anticuerpo monoclonal humano omalizumab, el cual es capaz de unirse a la IgE reduciendo su niveles en plasma e impidiendo la unión con sus receptores; además es capaz de reducir la expresión de su receptor FCeRI en mastocitos y basófilos (Kupczyk y Kuna, 2014). En esta patología, también se están estudiando otros anticuerpos monoclonales anti-leuquinas IL-4, IL-9, IL13 (Genoma España, 2008).

El uso de anticuerpos monoclonales frente RSV, patología viral que afecta a neonatos y niños ocasionando infecciones respiratorias graves, se inició con el uso del anticuerpo humanizado palivizumab cuya diana es el antígeno A de la proteína de fusión F, implicada en la entrada del RSV en el hospedador. Una segunda generación de anticuerpos derivados del anterior generó el motavizumab, 20 veces más potente que el anterior y que permite la administración de dosis más bajas (Turner et al., 2014).

En las últimas décadas la aparición de nuevas enfermedades de origen vírico ha promovido el uso de anticuerpos que impidan la proliferación de los virus en los pacientes. Tal como hemos indicado anteriormente, hasta la fecha los mejores resultados se han obtenido con palivizumab y motavizumab para el tratamiento del RSV. Sin embargo, se ha estado investigando la generación y aplicación de nuevos anticuerpos contra otros virus como el de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (HIV-1), el virus del Ébola (EBOV), o el coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV). Incluso se ha llegado a describir un nuevo tipo de anticuerpos monoclonales denominado anticuerpos neutralizantes de amplio espectro ("bnAbs"), capaces de neutralizar un gran espectro de variantes genéticas de un virus determinado (Zhu et al., 2013).

* El síndrome de inmunodeficiencia humana adquirida (SIDA), debido a la infección con HIV-1, se caracteriza por el debilitamiento del sistema inmunitario del paciente, con una reducción en los linfocitos T CD4, haciendo al paciente más vulnerable a infecciones e incluso a tumores potencialmente mortales. En la actualidad no existe tratamiento totalmente efectivo ni vacuna contra esta enfermedad, por lo que el uso de anticuerpos presenta mucho interés. Ya en los años 90 se describieron 4 tipos de "bnAbs" contra el HIV-1 denominados 2G12, b12, 2F5 y 4E10, donde los dos primeros reconocían epítopos en la glicoproteína de la envoltura viral gp120, y los dos últimos reconocían epítopos en la glicoproteína gp41. Además, muchos anticuerpos monoclonales, con cierta capacidad de neutralización, fueron posteriormente aislados de pacientes o producidos sintéticamente, incluyendo anticuerpos contra CD4 para evitar la unión del virus (como los denominados F105, b13, m14, m18, VRC01 o VRC02) y contra epítopos inducidos por CD4i (como los anticuerpos 17b, 48d, 47e, E51, 412d o X5); sin embargo, los resultados terapéuticos no han resultado satisfactorios (Zhu et al., 2013). En los últimos años, mediante diversas técnicas, como la citometría de flujo y la ultrasecuenciación, se han aislado y analizado un gran número de anticuerpos frente a marcadores gp120 y CD4 provenientes de pacientes que permitirán en un futuro la generación, mediante técnicas de ingeniería genética, de algún anticuerpo con potencial utilidad clínica para el tratamiento y la prevención del SIDA (Prabakaran et al., 2012; Chen et al., 2012). No obstante, en el caso del HIV-1 parece más útil el diseño de pequeños dominios de anticuerpos (eAds, del inglés ), con tamaños de 11-15 kDa, que el uso de anticuerpos completos. Así, M36 fue el primer eAds sintetizado contra CD4i y parece mostrar una cierta capacidad para neutralizar al HIV-1 (Chen et al., 2008). En la actualidad se está intentando producir nuevos eAds a partir de librerías conteniendo secuencias del dominio variable de cadenas pesadas de anticuerpos de camélidos inmunizados con HIV-1; se logran así los denominados nanoanticuerpos o nanobodies, obteniendo resultados prometedores contra proteínas presentes en la cubierta del virus (Strokappe et al., 2012).

* Recientemente, el EBOV ha encabezado las noticias en todos los medios de comunicación debido al brote aparecido en África occidental, con tasas de mortalidad cercanas al 90%, y para el cual no existe de momento ni tratamiento ni vacuna. EBOV, también conocido como ebolavirus Zaire, pertenece al género junto con otros cuatro serotipos diferentes: ebolavirus Bundibugyo (BDBV), ebolavirus Reston (RESTV), ebolavirus Sudán (SUDV) y ebolavirus Taï Forest (TAFV). Los brotes aparecidos recientemente en África se han asociado principalmente con EBOV y en menor medida con BDBV y SUDV. Por otro lado, RESTV se ha encontrado en Filipinas y China, pudiendo potencialmente infectar a humanos aunque hasta la fecha no se han comunicado casos de enfermedad humana ni muertes. La enfermedad del Ébola cursa con hipertermia, dolor muscular y debilidad, dolor de garganta y cabeza, diarrea, vómitos, erupciones cutáneas, disfunción hepática y renal, disminución de leucocitos y plaquetas, hemorragias, coagulación intravascular diseminada, hipotensión arterial, etc (WHO, 2014). Hasta la fecha se han obtenido diversos anticuerpos monoclonales contra las glicoproteínas GP1 y GP2 de la envoltura que recubre la cápsida del EBOV con resultados diversos; así, el anticuerpo KZ52 neutraliza al virus pero no protege a los primates de la infección (Friedrich et al., 2012), algo que sí parecen lograr los monoclonales humanos ch133 y ch226 (Marzi et al., 2012). Ninguno de los anticuerpos desarrollados ha llegado a testarse en ensayos clínicos (Clinical Trials), pero debido a la gravedad de los brotes de 2014 se ha administrado a algunos pacientes en Estados Unidos, España y África un suero denominado ZMapp que contiene un cocktail de tres anticuerpos monoclonales humanizados que han demostrado buenos resultados en los ensayos preclínicos en simios (Goodman, 2014). ZMapp combina, de manera aún no descrita claramente por motivos comerciales, los anticuerpos más eficientes provenientes de otros dos productos previos denominados MB-003 (compuesto a su vez por los monoclonales 13C6, 13F6 y 6D8, todos ellos dirigidos contra diversos epítopos de glicoproteínas de la envoltura de EBOV) y ZMAb (cuyos monoclonales, también dirigidos contra glicoproteínas de EBOV, aún no han sido publicados) (Pettitt et al., 2013; Qiu et al., 2013). Los resultados obtenidos con ZMapp en los 3 pacientes humanos ensayados no son concluyentes.

En el caso del SARS-CoV, este virus causa el denominado síndrome respiratorio agudo severo, caracterizado por una serie de síntomas poco específicos como hipertermia, problemas respiratorios leves, neumonía e infiltración pulmonar, que puede desembocar en la muerte del paciente (CDC, 2012). Actualmente, se están estudiando "bnAbs" principalmente dirigidos contra las subunidades 1 y 2 (S1 y S2) de glicoproteínas presentes en la cápsida del SARS-CoV. Aunque los resultados todavía no han llegado a la clínica, en la última década se ha realizado un gran esfuerzo investigador que podría desembocar en la generación de vacunas y terapias basadas en algunos de estos anticuerpos (Zhu et al, 2013). Así, podríamos destacar la generación de bnAbs denominados 4D4, 1F8 o 5E9 dirigidos contra regiones altamente conservadas de S2 y que han demostrado gran capacidad de neutralización en estudios in vitro realizados con muestras provenientes de pacientes infectados con SARSCoV (Elshabrawy et al., 2012).

España es líder mundial, con 34,6 donantes por millón de habitantes, en la donación y trasplante de órganos (ONT, 2014). Pero no solo es necesario contar con donantes de órganos, es también necesario mejorar en las técnicas quirúrgicas y de rechazo de los trasplantes, debido a que el organismo del receptor reconocerá como extraño el órgano trasplantado, inducirá la respuesta inmune frente al órgano. Las técnicas de inmunosupresión o inmunomodulación atenúan la respuesta inmune mediante el uso de diversas moléculas, entre ellas anticuerpos monoclonales que pueden reconocer específicamente receptores de membrana presentes en los linfocitos implicados en dicha respuesta (Genoma España, 2008). Muromonab-CD3, cuya diana es el antígeno CD3 de los linfocitos T, fue el primer anticuerpo monoclonal usado en humanos y fue autorizado en su momento para evitar el rechazo en el trasplante de riñón (Webster et al., 2006). Posteriormente se autorizaron el monoclonal humanizado daclizumab y el quimérico basiliximab, ambos dirigidos contra la cadena alfa del receptor IL-2 de los linfocitos T activados, indicado el primero contra el rechazo del trasplante hepático y el segundo contra el rechazo renal (Campara et al., 2010). El monoclonal humanizado alemtuzumab reconoce la proteína CD52 presente en la superficie de los linfocitos T y ha demostrado su efectividad anti rechazo en el trasplante renal, de médula ósea y de pulmón (Sudada, en prensa; Scheffert y Raza, 2014).

La lucha contra el rechazo en los trasplantes ha llevado incluso a autorizar algunos fármacos huérfanos (aquellos que pueden llegar a ser útiles en el tratamiento de enfermedades raras y que por las condiciones del mercado no tienen interés para la industria farmacéutica). Así, en marzo de 2013 la Agencia Europea del Medicamento (EMA) inició los trámites de autorización como fármaco huérfano de un anticuerpo monoclonal murino (que aún no ha recibido una denominación pública) y cuya diana es el receptor alfa-beta de los linfocitos T, y que puede ser útil para evitar el rechazo en el trasplante de diversos órganos (EMA, 2013).

La biotecnología ofrece un gran número de recursos a la industria alimentaria, que comprenden desde la fabricación de materias primas y su transformación, hasta la conducción de la seguridad alimentaria. En el Euro barómetro (sondeos de opinión pública de la Comisión Europea) sobre Biotecnología realizado en 2005 los ciudadanos europeos se muestran optimistas en lo que se refiere al apoyo de la tecnología en general a la sociedad. Pues bien, aunque el empleo de la biotecnología moderna en el ambiente de la salud (terapia génica, nanotecnología, etc.) es valorado positivamente por la mayoría de las personas, los demandantes son reacios a aceptar los alimentos modificados genéticamente. En esta dirección, existen numerosos grupos detractores de esta tecnología, cuya oposición se basa en la existencia de posibles peligros a largo plazo para la salud de los consumidores y para el medio ambiente. De otro lado, la mayoría de los científicos defienden el uso controlado y regulado de los organismos modificados genéticamente, basándose, fundamentalmente, en razones medioambientales y económicas. La legislación de la mayoría de países del mundo garantiza el derecho de los consumidores a escoger libremente, mediante el correcto etiquetado y la trazabilidad de los productos alimentarios, si desean o no adquirir alimentos modificados genéticamente. Pero, es también de suma importancia que se realice una labor de propagación acerca de esta tecnología que certifique que la libre elección de los consumidores se realiza desde el pleno conocimiento de las posibles ventajas y desventajas de este tipo de alimentos.

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CASO CLÍNICO Nº 03

"Gestante de 10 semanas, presenta náuseas y vómitos y no tolera la vía oral. Su peso habitual era 70 kg. Y ahora es 60. Al examen presenta piel y mucosas secas. ¿Cuál de los siguientes exámenes seria el más importante para confirmar su sospecha diagnostica?".
1.- ¿Que datos clínicos desconoces e investígalos? La causa de las náuseas ( sensación de vomito) del embarazo permanece aún desconocida, según las principales teorías afirman que se trata de una reacción adversa a los cambios hormonales del embarazo, en particular suele ser atribuida a los elevados niveles de la hormona gonadotropina (HCG), ya que es más común diagnosticarlos en los embarazos múltiples y en la enfermedad trofoblástica gestacional. También se ha relacionado con los niveles altos de progesterona y estradiol, que normalmente presentan las embarazadas.Si hablamos de datos históricos, la HG se atribuyó a una condición psicológica de la mujer embarazada. Los médicos creían que era una reacción a un emba...

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"Año del dialogo y reconciliación nacional" UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA FACULTAD DE CIENCIA DE LA SALUD ESCUELA DE MEDICINA HUMANA CURSO: NUEVA TECNOLOGIA DE LA INFORMACION Y LA COMUNICACION (NTIC'S) PROFESOR: ING.AQUINO JIMENEZ AUGUSTO TEMA : BIOTECNOLOGIA EN LA SALUD ALUMNO : RUIZ FLORES, JOAOVERGARA ALVAREZ, PAOLA CICLO: III TURNO : MA La biotecnología es la nueva revolución industrial.

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BIOTECNOLOGIA EN LA SALUD

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AVANCES CIENTIFICOS.

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