Oligonucleótidos, el lenguaje de la vida en pequeñas dosis

Juan Manuel Báez
Departamento de Coordinación de Proyectos/Pharma Mar, S.A. Máster en Dirección y Administración de Empresas (MBA) por el CEF.-.

Ciencia

Una revolución tecnológica puede iniciarse con un concepto clave, la aplicación de una ecuación o, muchas veces, con el desarrollo de un determinado material. Aceros, aleaciones, hormigones, combustibles líquidos, semiconductores o polímeros son ejemplos que cambiaron la historia de la humanidad y hoy son ubicuos en nuestras vidas.

En el caso de la industria farmacéutica no es distinto. Así, la capacidad de elucidar la estructura de las moléculas orgánicas y el desarrollo de su síntesis química o la producción mediante fermentación de fármacos como la penicilina en los siglos XIX y XX fueron pasos de gigante que permitieron la disponibilidad universal de medicamentos.

Desde entonces el paradigma en el descubrimiento de nuevos fármacos y su producción ha venido evolucionando, orientándose progresivamente a una aplicación racional de nuestro conocimiento de los mecanismos de las células, buscando nuevos tratamientos en contraposición a los procesos más clásicos donde el azar juega muchas veces un importante papel.

En el camino hacia un diseño racional de los medicamentos brilla con luz propia el material que permite custodiar y codificar la información que define estos mecanismos: los ácidos nucleicos. Entre ellos, la archiconocida molécula de ADN, una larga cadena que almacena toda la información necesaria para el funcionamiento de nuestras células. Sin embargo, ya a nivel práctico, y como herramienta de laboratorio o base en la fabricación de medicamentos, usualmente el interés se centra más en ácidos nucleicos más pequeños, creados artificialmente y con estructuras derivadas o emparentadas con el ADN, y que los biólogos denominan oligonucleótidos.

Pero vayamos con un poco de historia marcando el inicio en 1953. En ese año, tras una procelosa relación académica relativa al trabajo de la investigadora Rosalind Elsie Franklin, Watson y Crick determinaron la estructura precisa de la doble hélice de ADN. Un año después, Severo Ochoa y, en el 56, Arthur Kornberg descubren cómo la información contenida en ese ADN se copia y transcribe a otra molécula más pequeña, el ARN mensajero, permitiendo la transmisión de información y órdenes a la maquinaria celular. Tras ellos, se suman poco a poco una significativa cantidad de científicos con notables aportaciones en este campo, donde no faltan las tradicionales controversias por las exclusiones en los premios Nobel.

En esta lista merecen especial mención el biólogo molecular de origen indio Gobind Khorana, que tras un trabajo ingente y gracias a los oligonucleótidos, decodifica el código completo por el que la célula transforma la información de su ADN en proteínas, y los franceses François Jacob y Jacques L. Monod que concretarán los complejos mecanismos de regulación de este microcosmos biomolecular. Descifrada la piedra Rosetta de la biología, podíamos ya comprender, manipular y comunicarnos con las células. Esto abrió todo un mundo de aplicaciones.

En 1973 Stanley Cohen y Herbert Boyer lograron incorporar un gen específico en una bacteria. El segundo, junto al empresario Robert A. Swanson, fundó la hoy multinacional Genentech, inaugurando la ingeniería genética y la moderna industria biotecnológica al unísono. A finales de los años setenta y ochenta se comenzaron a desarrollar herramientas para identificar la secuencia de cualquier muestra biológica, entre ellas la PCR. Ya en 2003, se finalizó el Proyecto Genoma Humano, completando una secuencia total de nuestro código genético.

Desde entonces, los datos genéticos disponibles de todo tipo de seres vivos aumentan exponencialmente, permitiendo avances médicos como las vacunas RNA, eficaces y desarrolladas en un tiempo récord. A partir de ellos se investigan y comercializan fármacos que en su desarrollo, producción o funcionamiento precisan la edición del ADN en las células, identificar secuencias específicas de RNA o desencadenar mecanismos celulares. Son tecnologías etiquetadas con acrónimos, ininteligibles para el público general (RNAi, aptámeros, antisense, CRISPR, etc.), pero que precisan menores inversiones iniciales antes de iniciar ensayos clínicos y que se dirigen a mecanismos específicos de la célula, algo muy interesante para rentabilizar tratamientos frente a enfermedades raras. En estas tecnologías, los oligonucleótidos son tan básicos como los microchips en electrónica. Comunican o interfieren con procesos biológicos, equilibran concentraciones de proteínas patógenas, son capaces de unirse a todo tipo de moléculas y nos permiten dar instrucciones precisas a nuestras células. En los laboratorios se diseñan, analizan y modelan sus formas, prediciendo su comportamiento con potentes software y técnicas experimentales de selección controlada.

La industria farmacéutica relacionada con los oligonucleótidos pivota sobre un complejo universo de patentes y secretos industriales mientras en Estados Unidos, Europa o Asia proliferan startups y compañías especializadas, siempre bajo el ojo atento de big pharmas en busca de nuevas oportunidades. Todo esto potencia además industrias auxiliares, necesarias para producir materias primas, liberar fármacos con nanotecnología o desarrollar nuevos procesos de producción y escalado. Y, como toda área de alta tecnología, exige cadenas de valor sólidas que eviten roturas de stock, brechas tecnológicas y producen desequilibrios en las balanzas de pago.

Estamos ante una silenciosa revolución tecnológica donde las iniciativas empresariales encaminadas a no perder ventanas de oportunidad son esenciales para un país. Este es el caso del proyecto de investigación y desarrollo industrial Oligofastx (www.oligofastx.com), llevado a cabo por siete empresas españolas especializadas en oligonucleótidos, y que aborda todos estos desafíos desde una perspectiva de 360 grados. El proyecto ha recibido financiación por parte del Centro para el Desarrollo Industrial y de la Innovación (CDTI) dentro del programa Misiones Ciencia e Innovación.