En algún momento del año que viene, un grupo de voluntarios podría empezar a tragarse cápsulas rellenas con E. coli modificada genéticamente.
Las cápsulas experimentales diseñadas por Synlogic, una start-up de biología sintética de Massachusetts (EEUU), contienen una bacteria diseñada para tratar una rara enfermedad metabólica. Ha sido modificada para identificar cuándo llega al estómago de una persona, momento en el que empieza a absorber grandes cantidades de amoniaco.
El tratamiento, cuyo primer ensayo clínico está programado para 2017, es uno de los primeros ejemplos de lo que los fundadores de la empresa llaman "biótica sintética". El término se refiere a bacteria intestinales que incorporan instrucciones genéticas para detectar algo que pasa dentro del cuerpo y entonces entrar en acción, como por ejemplo entregar un fármaco o liberar una sustancia química con un tinte para una prueba diagnóstica.
La idea de ingerir una bacteria modificada genéticamente podría parecer extraña. Pero los microorganismos específicamente diseñados podrían representar una nueva manera de asumir la ejecución de funciones fisiológicas que un cuerpo no puede ejecutar de forma natural cuando está enfermo. También podrían sustituir a pastillas e inyecciones.
Convertir bacterias en fármacos
- E est Pharmaceuticals (EEUU): Salmonela modificada para tratar el cáncer
- GenCirq (EEUU): Bacteria que mata el cáncer
- Synlogic (EEUU): Pastillas de E. coli para tratar varias enfermedades
- Trayer Biotherapeutics (EEUU): Bacteria de yogur para tratar la fenilcetonuria
- ActoGenix/Intrexon (Bélgica): Prueba bacteria modificada genéticamente en Europa
La bacteria inteligente podría convertirse en la primera aplicación médica de un tipo de biología sintética popularizada por el cofundador de Synlogic y profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, EEUU), James Collins, a partir de 2000. Ese año, Collins, que seguía el ejemplo de la electrónica, construyó un interruptor de conmutación en E. coli. Se trataba de un circuito con dos genes que pueden oscilar entre estados. Fue una demostración elegante, y poco después unos científicos de la Universidad de Princeton (EEUU) anunciaron que habían desarrollado una bacteria fluorescente que se podía encender y apagar.
La idea consistía en programar las células para que sean capaces de ejecutar todo tipo de funciones nuevas y útiles. Era un concepto irresistible que ya ha protagonizado innumerables paneles de expertos, una charla TED y una competición estudiantil inte acional.
Pero el plan de Synlogic para una cápsula modificada genéticamente representa una de las primeras aplicaciones concretas. Incluye eliminar y añadir varios genes a una cepa inocua de E. coli, la bacteria intestinal, para que desarrolle un apetito insaciable para el amoniaco, que se forma a partir del nitrógeno que conseguimos mediante la ingesta de proteínas.
Normalmente, el nitrógeno adicional es convertido en urea y se elimina a través de la orina. Pero algunas personas no lo pueden procesar lo suficientemente rápido. Acaban teniendo niveles de amoniaco que pueden resultar lo suficientemente tóxicos para provocar la muerte en recién nacidos, y en niños y adultos puede causar delirios y comportamientos agresivos. La E. coli de Synlogic absorbería el amoniaco y lo convirtiría en arginina, un amino ácido inocuo.
Al día, el paciente sometido al tratamiento ingeriría una cápsula con unas 100.000 millones de bacterias, explica el CEO de la empresa, J.C. Gutierrez. Hasta ahora, su empresa ha recaudado unos 63 millones de euros de inversores de capital riesgo.
Pero la misión de las bacterias modificadas no se limita a las enfermedades raras. Start-ups como E est Pharmaceuticals, fundada recientemente por el profesor de la Universidad de Massachusetts (EEUU) Neil Forbes, tienen planes de combatir el cáncer con salmonela, una bacteria más conocida por provocar intoxicaciones alimentarias, pero que también suele acumularse en los tumores.
Forbes cree que estos estos microorganismos pueden ser programados para reconocer cuándo se encuentran dentro de un tumor y liberar fármacos anticáncer demasiado tóxicos para administrase mediante inyecciones.
Anteriormente, una empresa europea, ActoGenix, probó pastillas que contenían bacteria modificada genéticamente, pero ninguna se ha comercializado aún. La idea sigue siendo demasiado nueva como para que exista un consenso sobre cómo denominar a estos tratamientos. La Agencia de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) las ha designado como "productos bioterapéuticos vivos".
Actualmente, hay entre ocho y 10 agentes infecciosos modificados genéticamente esperando la aprobación de la FDA para realizar pruebas tempranas en Estados Unidos, según los cálculos del cofundador de Thayer Pharmaceuticals, Yamil He andez, cuya start-up también planea modificar una bacteria de yogur, lactobacillus, para que consuma fenilcetonuria, un ingrediente presente en la leche, los frutos secos, la Coca-Cola Zero y otros refrescos light que algunas personas no pueden digerir. He andez dice que un microorganismo diseñado para ser metabolizado podría ser añadido a la comida en forma de polvo.
"Es como [el juego de mesa infantil] Tragabolas, pero con una fuerte preferencia por la fenilcetonuria", explica.
Utilizar bacterias como tratamiento no es una idea nueva en el campo de la medicina. La vacuna contra la tuberculosis está hecha de bacterias debilitadas. Y el mercado estadounidense de probióticos, esas pastillas y yogures que contienen bacteria intestinales beneficiosas, roza los 3.200 millones de euros.
Pero nadie está del todo seguro sobre cómo regular una pastilla modificada genéticamente cuyo contenido está vivo y tiene muchas probabilidades de acabar en el váter. Gutierrez dice que en algunos casos, en función de cómo haya sido modificado el germen, la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos también debería emitir su aprobación, además de la FDA.
Uno de sus riesgos es que las bacterias pueden intercambiar el ADN las unas con las otras, lo que significa que las alteraciones genéticas de las empresas podrían acabar dentro de un organismo totalmente distinto. En la práctica, los científicos aseguran que los organismos con genomas modificados genéticamente tienen pocas posibilidades frente a sus parientes bacteriales salvajes. Los microorganismos normalmente se mueren y su carga genética se extingue.
Synlogic afirma que los suyos ofrecen prestaciones adicionales programadas en su genoma que los hacen más seguros. Gutierrez explica que el programa devorador de amoniaco sólo se activará en un ento o bajo en oxígeno como el sistema digestivo humano. También depende de un nutriente, la timidina, que no se encuentra en altos niveles en el tracto digestivo. Afirma que por ello las bacterias se dividirán sólo una vez antes de morir.