Modalidades Terapéuticas

A lo largo de la historia de la medicina, ha predominado el uso de compuestos químicos para la producción de medicamentos de síntesis química.

Con el avance de la técnica científica, el uso de la biotecnología en la salud ha abierto la puerta a una nueva generación de medicamentos: los biológicos. A diferencia de los de origen químico, este tipo de medicamentos son proteínas y se basan en el estudio de la biología humana.

Mientras los primeros medicamentos biotecnológicos, como la insulina, eran versiones modificadas de proteínas humanas, hoy en día ya se pueden diseñar estructuras moleculares complejas gracias al estudio de la maquinaria molecular de las células y al uso de tecnologías sofisticadas.

Aprovechando todo el potencial que ofrece la ingeniería de proteínas, en Amgen investigamos la biología humana para avanzar en el desarrollo de una medicina cada vez más personalizada. En la actualidad, contamos con un portafolio que cubre 13 modalidades terapéuticas distintas para dar una respuesta más amplia a muchas enfermedades graves o con necesidades de tratamiento todavía no cubiertos.

De las 13 modalidades, 5 se basan en inmunoterapia y están destinadas al tratamiento de una gran variedad de tumores.

Tipos de herramientas terapéuticas

NUESTRA CIENCIA

Moléculas pequenas o de sîntesis quîmica

Anticuerpos monoclonales

Los anticuerpos monoclonales son moléculas creadas mediante bioingeniería y diseñadas para dirigirse contra dianas protéicas específicas que intervienen en la enfermedad. Los medicamentos compuestos por esta clase de moléculas pueden dirigirse contra receptores situados fuera de las células o en la superficie celular ya que por su tamaño no siempre pueden alcanzar los receptores en el interior de las células. También suelen permanecer en el organismo más tiempo que otros fármacos, por lo que se administran con menos frecuencia.

Los anticuerpos naturales actúan como uno de los principales guardianes del sistema inmune. Estas moléculas grandes en forma de Y contienen dos dominios variables (las regiones Fab), diseñadas para reconocer y unirse a antígenos específicos considerados una amenaza para el cuerpo humano. El antígeno contra el que se dirigen puede ser una proteína de un patógeno o un marcador proteico presente en células malignas o infectadas.

Moléculas pequeñas o de síntesis química

En los medicamentos de síntesis química, el principio activo es un compuesto químico, conocido también como molécula pequeña. Su tamaño es considerablemente inferior al de las moléculas biológicas, como las proteínas, y se administran por vía oral (comprimido, cápsula o solución), aunque en algunos casos también se pueden administrar con inyección o por infusión.

Gracias a su tamaño, los compuestos químicos pueden atravesar la pared celular y acopiarse a sus receptores en el interior de la célula. Asimismo, están diseñados para atravesar la barrera hematoencefálica y acoplarse a receptores objetivos relacionados con enfermedades neurológicas.

Proteínas terapéuticas

Una proteína es una molécula de gran tamaño compuesta por una larga cadena de aminoácidos y plegada de una forma tridimensional determinada. La secuencia específica de aminoácidos y la forma 3D determinan su función biológica.

Las proteínas terapéuticas pueden utilizarse para sustituir a una proteína alterada o deficitaria en una enfermedad específica. También pueden utilizarse para asegurar el suministro de una proteína beneficiosa para el cuerpo, con la finalidad de disminuir el impacto de la enfermedad o la quimioterapia.

Las proteínas manipuladas genéticamente pueden ser muy parecidas a las proteínas naturales que sustituyen, o pueden optimizarse mediante la adición de azúcares u otras moléculas que prolongan la duración de la actividad de la misma.

Proteínas de fusión

Las proteínas de fusión son el resultado del diseño de moléculas que contengan genes o fragmentos de genes que codifican las proteínas.

Por ejemplo, se han desarrollado varias proteínas de fusión mediante la combinación del dominio de unión de un receptor de la superficie celular con la porción de la cola (Fc) de un anticuerpo. La porción del receptor actúa como punto de unión señuelo que atrae y atrapa moléculas que, cuando son libres, contribuyen al desarrollo de la enfermedad. La porción del anticuerpo permite a la proteína de fusión permanecer en el cuerpo mucho más tiempo del que podría estar un receptor circulante por sí mismo.

Anticuerpos bi-específicos

Los fármacos convencionales compuestos por anticuerpos están diseñados para dirigirse específicamente contra un solo antígeno. Sin embargo, muchas enfermedades complejas se desarrollan por numerosos factores por lo que la inhibición de un solo antígeno no lograría una eficacia suficiente. Por ejemplo, en algunas enfermedades las células responden a la inhibición de un receptor produciendo una mayor cantidad de un segundo receptor y así eluden el efecto del medicamento.

Los anticuerpos biespecíficos intentan tratar enfermedades complejas y polifacéticas. Mientras que los anticuerpos naturales tienen dos brazos para unirse a un mismo antígeno objetivo, los biespecíficos son moléculas híbridas desarrolladas mediante ingeniería que poseen dos dominios de unión diferentes dirigidos contra dos antígenos distintos.

Péptidos

El término péptido se aplica a proteínas pequeñas formadas por cadenas cortas de aminoácidos (alrededor de 40 o menos). El organismo utiliza una gran variedad de péptidos, que actúan como hormonas, y moléculas de señalización, que estimulan y regulan las principales vías biológicas. Algunos ejemplos muy conocidos de péptidos naturales son la insulina, las endorfinas y la somatotropina (hormona del crecimiento).

Los medicamentos peptídicos se pueden utilizar para sustituir o imitar las funciones de los péptidos naturales o para emular la capacidad de los péptidos para acoplarse a sus receptores de una manera potente y selectiva. Algunos tratamientos peptídicos se desarrollan mediante procesos químicos, mientras que otros se producen con células modificadas genéticamente.

Cuerpos peptídicos

A pesar de que los péptidos tienen funciones y atributos que les otorgan importantes propiedades terapéuticas, se eliminan rápidamente del organismo. Por eso, los medicamentos peptídicos deben administrarse mediante inyecciones diarias y lo que limita su uso a un grupo relativamente reducido de enfermedades.

Al fusionar un péptido con un anticuerpo o una porción de un anticuerpo, se obtiene un pepticuerpo que combina la actividad de un péptido con la actividad más duradera de un anticuerpo.

Conjugados anticuerpo-fármaco

Muchos medicamentos empleados para tratar el cáncer presentan toxicidades que provocan efectos secundarios graves, limitan la dosis y la eficacia de estos fármacos y suponen una gran carga para los pacientes. Una posible forma de reducir esos problemas es mediante el uso de un conjugado anticuerpo-fármaco (CAF).

El CAF se elabora por ingeniería mediante la unión de moléculas de fármacos citotóxicos para el tratamiento del cáncer con anticuerpos o fragmentos de anticuerpos. La porción del CAF formada por un anticuerpo puede diseñarse para que se dirija contra proteínas específicas, principalmente presentes en las células tumorales.

siRNA interferencia

La mayoría de fármacos actúan uniéndose a proteínas que intervienen en la enfermedad y alterando su actividad. La interferencia por ARN (iARN) es una tecnología que actúa impidiendo que las células puedan elaborar una proteína específica que contribuye al desarrollo de la enfermedad. Esta tecnología, también conocida como silenciamiento génico, se basa en los procesos naturales que utilizan las células para regular la expresión de proteínas.

La forma más habitual de iARN emplea pequeñas moléculas de ARN de interferencia (ARNip). Esas moléculas de ARN bicatenario suelen tener una longitud de 21 nucleótidos. Una vez dentro de la célula, los fragmentos de ARNip son procesados por un mecanismo formado por numerosas proteínas y se empareja con una cadena complementaria de ARN mensajero. A continuación se degrada el ARN mensajero, con lo que se impide la producción de la proteína que codifica. Los ARNip terapéuticos contienen una secuencia altamente específica del ARN mensajero de su proteína diana. El ARNip es capaz de silenciar proteínas que son difíciles de abordar mediante otras modalidades.

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