La biotecnología es nuestra arma principal contra la pandemia
Daniel Dominguez Gomez
Por un lado, los países con mayor desarrollo tecnológico son capaces de responder de manera más efectiva ante la pandemia, mientras que los países con mayor rezago científico son más vulnerables al contar con menor capacidad de diagnóstico y vigilancia epidemiológica, menor infraestructura sanitaria, y capacidades limitadas para el desarrollo y producción de tratamientos y vacunas para el control definitivo de la enfermedad.
Los países de América Latina y el Caribe se encuentran en el grupo de los rezagados en materia científica y tecnológica, lo que sitúa a la región como una de las más vulnerables ante la actual pandemia. Esto debe ser una señal de alarma para los gobiernos de la región con un mensaje claro: la ciencia no es un gasto, sino una inversión para el desarrollo social y económico.
En particular, la situación actual ha resaltado la relevancia de la biotecnología como nuestra principal arma en la batalla contra la pandemia. Los avances en los campos de la genómica y biomedicina han acelerado el desarrollo de numerosos métodos de diagnóstico, tratamientos y vacunas que han permitido controlar eficazmente e incluso erradicar una gran cantidad de enfermedades infecciosas como el sarampión, la poliomielitis o la viruela. De manera similar, la biotecnología proveerá las herramientas para frenar la pandemia y salvar millones de vidas.
Primer frente de batalla: Conociendo al enemigo
En el primer frente contra la pandemia se encuentran las diversas herramientas biotecnológicas que permitieron la secuenciación del genoma del virus y la modelación de las proteínas de la cápside viral. El gobierno de China publicó la secuencia completa del virus sólo unos días después del primer brote de la enfermedad en Wuhan [1], gracias a ello, diversos laboratorios alrededor del mundo fueron capaces de identificar marcadores en el genoma del virus para desarrollar las sondas utilizadas en los métodos de diagnóstico.
Hace 20 años, este hito habría tomado varios meses, gracias a las modernas tecnologías de secuenciación, fue posible determinar la secuencia en un par de semanas. Estos hallazgos tempranos también están facilitando la identificación de potenciales terapias y el desarrollo de vacunas. En este frente han resaltado las técnicas de análisis bioinformático que surgen en la intersección de las ciencias computacionales y las ciencias biológicas.
Segundo frente de batalla: Diagnóstico de la enfermedad
En el siguiente frente de batalla se encuentra la técnica conocida como Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR), el fundamento del método recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para diagnosticar la presencia del virus SARS-CoV-2 en pacientes sospechosos [2]. La técnica PCR fue desarrollada por el bioquímico Kary Mullis en 1983 mientras trabajaba para la compañía Cetus Corporation. Diez años más tarde, Mullis sería galardonado con el Premio Nobel por su creación que detonó una nueva era para las ciencias biológicas y revolucionó a la industria biotecnológica.
La técnica consiste en la creación de múltiples copias de un fragmento de ADN utilizando una enzima procedente de una bacteria termófila, un cebador o primer que le ayuda a la enzima a localizar la secuencia objetivo, una mezcla de reactivos que permite que la enzima actúe, y un equipo de laboratorio llamado termociclador que genera las condiciones adecuadas para la reacción.
Para ser preciso, el diagnóstico de la COVID-19 utiliza una variante de la técnica, conocida como PCR en tiempo real o cuantitativa (qPCR), que, además de los componentes mencionados incluye una sonda que emite una señal fluorescente y facilita la detección y cuantificación de la secuencia genética objetivo del virus SARS-CoV-2. La técnica PCR es una de las herramientas biotecnológicas más utilizadas como método de diagnóstico genético de diversas enfermedades, y es la técnica utilizada en laboratorios de todo el mundo para el diagnóstico de COVID-19.
Durante el mes de marzo los gobiernos latinoamericanos enfrentaron diversos retos derivados de la limitada capacidad de sus laboratorios para realizar pruebas suficientes, así como por la excesiva centralización de la infraestructura científica [3, 4]. Países como Brasil, Argentina y México cuentan con numerosos laboratorios y profesionales capacitados para realizar las pruebas, aunque insuficientes ante la escala de la pandemia; mientras que países como Ecuador, Bolivia y Paraguay enfrentan limitaciones más severas. Algunos países de la región tienen menos termocicladores de los que es posible encontrar en un solo edificio en Kendall Square, el epicentro global de la biotecnología en Cambridge, EUA. Dicha situación pone en evidencia la necesidad de una mayor inversión en infraestructura, equipamiento, y generación de capacidades por parte de los gobiernos de la región.
Por otro lado, la capacidad instalada de la región para la producción de las sondas de diagnóstico es prácticamente nula, por lo que nuestros países dependen totalmente de la importación de los reactivos para el diagnóstico. Una situación similar se observa en torno a las tecnologías biomédicas utilizadas para la atención a pacientes de la enfermedad, así como los insumos de protección como mascarillas, respiradores y guantes. Llevamos semanas esperando con impotencia el momento en el que los inventarios de la región serán insuficientes para enfrentar la crisis gracias a nuestra escasa capacidad de manufactura.
Tercer frente de batalla: Terapias para la enfermedad
El siguiente frente de batalla contra la pandemia está en el campo de las terapias para la enfermedad. Empresas como SOM Biotech han utilizado herramientas de inteligencia artificial para realizar modelaciones que permitan identificar potenciales blancos terapéuticos y determinar moléculas capaces de atacar dichos blancos.
Diversas moléculas están siendo evaluadas como potenciales tratamientos para la COVID-19, entre ellas, algunos medicamentos utilizados para otras enfermedades virales, así como diversas drogas comerciales que fueron identificadas como potencialmente efectivas por análisis computacionales. Dentro de las moléculas candidatas destacan varios medicamentos biotecnológicos como anticuerpos monoclonales, antivirales y proteínas terapéuticas.
A la fecha, el fármaco Remdesivir de la biofarmacéutica Gilead es uno de los medicamentos con mayor potencial como tratamiento para la enfermedad. En recientes estudios clínicos, Remdesivir ha mostrado ser efectivo para disminuir el tiempo de recuperación de pacientes de COVID-19 en 4 días [5].
Entre otras cosas, la pandemia ha demostrado la necesidad de implementar políticas públicas que promuevan la investigación clínica como la base para la innovación en salud, y que faciliten la transferencia al mercado de las tecnologías desarrolladas en las universidades y centros de investigación.
Cuarto frente de batalla: Vacunas contra el virus
La herramienta biotecnológica que permitirá controlar la enfermedad y frenar de manera definitiva la pandemia en el mediano plazo son las vacunas.
Las primeras vacunas fueron desarrolladas atenuando agentes infecciosos e inyectándolos en el cuerpo humano para enseñarle al sistema inmune a combatir a los microorganismos antes de iniciar la infección. Las vacunas son uno de los productos biotecnológicos que han generado un mayor impacto en el sector salud como la principal herramienta de prevención de enfermedades [6]. Desde finales del siglo XIX, las vacunas han salvado millones de vidas y han facilitado la erradicación de enfermedades infecciosas como el sarampión, la poliomielitis y la viruela, entre otras.
La evolución de las vacunas se ha acelerado en los últimos 30 años gracias al desarrollo de nuevas tecnologías con mayor efectividad, como el uso de ADN o proteínas recombinantes. Además, también se ha disminuido el tiempo de desarrollo de vacunas contra enfermedades virales, de un tiempo de hasta diez años para salir al mercado, a un tiempo récord de dos años en la epidemia del Virus Respiratorio del Medio Oriente en 2013.
Numerosas compañías, universidades y centros de investigación han entrado en la carrera por desarrollar una vacuna para el SARS-CoV-2. En días recientes, la compañía biotecnológica Moderna Therapeutics [MRNA], quien ha liderado la carrera desde inicios de marzo, anunció que, en resultados preliminares de las primeras evaluaciones clínicas de su vacuna candidata, lograron obtener niveles de anticuerpos mayores o iguales a los registrados en el plasma de pacientes convalecientes [7].
Actualmente hay 124 vacunas candidatas en evaluación, en el último informe liberado por la OMS [8], se reportan 10 vacunas candidatas en evaluación clínica y 114 en evaluación preclínica. Los grupos de investigación en la carrera están utilizando diversas aproximaciones, desde innovadores métodos como el del ARN mensajero de Moderna, hasta métodos más tradicionales como la atenuación de virus o el uso de fragmentos proteicos del virus.
La gran mayoría de los grupos trabajando en el desarrollo de la vacuna se encuentran en China, Europa y Estados Unidos. En las últimas semanas, un grupo de la Universidad de São Paulo, Brasil, se sumó a la carrera como la única vacuna candidata desarrollada en Latinoamérica en entrar en fase de evaluación preclínica.
Quinto frente de batalla: Monitoreo epidemiológico
El último frente en el combate contra la pandemia consiste en monitorear el avance de la enfermedad una vez controlada la pandemia. Aún conocemos muy poco sobre el comportamiento del SARS-CoV-2, si bien no se han detectado mutaciones significativas en el genoma del virus, aún es temprano para determinar si el virus genera inmunidad de largo plazo. En los próximos años será necesario mantener programas de investigación que nos permitan conocer a profundidad al enemigo y prepararnos para futuros brotes de enfermedades causadas por coronavirus.
Todos los países deberán implementar protocolos permanentes de monitoreo epidemiológico en el futuro cercano y, una vez más, será necesario generar capacidades a nivel local para atender los retos que vendrán después de la pandemia.
Primera lección: La biotecnología es nuestra principal arma para frenar esta pandemia y las que vendrán en el futuro
La pandemia ha evidenciado el notorio rezago de América Latina en materia de biotecnología, no obstante, toda crisis representa una oportunidad. Hoy, los gobiernos de la región, así como los sectores académico e industrial tienen la oportunidad de aprender de las lecciones que nos ha dejado la crisis, e implementar acciones que impulsen un mayor desarrollo científico y biotecnológico para poder responder con mayor efectividad a los retos del futuro y reducir la dependencia tecnológica de nuestras naciones. América Latina debe posicionar a la investigación, desarrollo e innovación biotecnológica como un eje transversal en sus estrategias de desarrollo y recuperación económica, incentivando la participación del sector privado y promoviendo la generación de capacidades locales.
La biotecnología es la principal arma de la humanidad contra la Pandemia de COVID-19 y puede salvar millones de vidas en América Latina si nuestros países apuestan decididamente por su desarrollo. De lo contrario, la brecha del rezago tecnológico en nuestra región continuará expandiéndose hasta un punto irreversible.
Fuente: AgroAvances
Publicado: 28 de mayo de 2020
