Cómo funciona el "pharming": medicamentos producidos por animales modificados genéticamente

De la granja a la farmacia

En algún lugar de una instalación con clima controlado, una bandada de gallinas pone huevos que parecen perfectamente normales. Pero al romper uno, la clara contiene una proteína terapéutica humana capaz de tratar una enfermedad rara y potencialmente mortal. Bienvenidos al "pharming", un acrónimo de "pharmaceutical" (farmacéutico) y "farming" (agricultura), donde animales modificados genéticamente sirven como biorreactores vivientes para la producción de medicamentos.

El concepto suena a ciencia ficción, pero los medicamentos producidos por "pharming" llevan más de una década en el mercado. A medida que la fabricación biofarmacéutica tradicional lucha contra el aumento de los costes y los límites de capacidad, el "pharming" ofrece un enfoque radicalmente diferente: dejar que la biología haga el trabajo pesado.

Cómo los científicos convierten a los animales en fábricas de medicamentos

El "pharming" comienza con la tecnología del ADN recombinante. Los científicos identifican el gen humano que codifica una proteína terapéutica deseada: una enzima, un anticuerpo o una hormona. Luego, fusionan ese gen con una secuencia reguladora de ADN del animal objetivo, una que dirige la expresión de la proteína a un tejido específico, como la glándula mamaria o el oviducto.

Esta construcción de ADN modificada, llamada transgén, se introduce en un embrión fertilizado, generalmente mediante microinyección o vectores virales. El animal resultante porta el gen humano en cada célula, pero solo lo activa donde se pretende. En cabras y vacas, la proteína aparece en la leche. En gallinas, se acumula en las claras de huevo.

Una vez que el animal madura y comienza a producir leche o poner huevos, la proteína objetivo se extrae y se purifica utilizando técnicas bioquímicas estándar. El animal en sí no sufre daños: las cabras se ordeñan normalmente y las gallinas ponen huevos en su horario habitual.

Medicamentos reales, pacientes reales

El primer medicamento producido por "pharming" en llegar a los pacientes fue ATryn, una antitrombina humana recombinante producida en la leche de cabras transgénicas. Aprobado por la Comisión Europea en 2006 y por la FDA de EE. UU. en 2009, ATryn trata la deficiencia hereditaria de antitrombina, un trastorno de la coagulación que afecta aproximadamente a una de cada 5.000 personas. Según su fabricante, una sola cabra transgénica produce tanta antitrombina por año como 90.000 donaciones de sangre humana.

En 2015, la FDA aprobó Kanuma (sebelipasa alfa), una enzima recombinante producida en los huevos de gallinas modificadas genéticamente. Kanuma trata la deficiencia de lipasa ácida lisosomal, una rara afección hereditaria que provoca la acumulación peligrosa de grasa en el hígado y el bazo. Se convirtió en el primer medicamento fabricado en huevos de gallina y aprobado para uso humano.

Por qué los huevos y la leche superan a los tanques de acero

La producción biofarmacéutica convencional se basa en cultivos de células de mamíferos cultivados en biorreactores de acero inoxidable, un proceso que es eficaz pero costoso y lento de escalar. La construcción de una nueva instalación de producción puede costar cientos de millones de dólares y llevar años.

El "pharming" ofrece varias ventajas:

• Menor coste: Los animales son relativamente económicos de mantener en comparación con las instalaciones industriales de cultivo celular.
• Escalado rápido: La cría de más animales es más rápida que la construcción de nuevas fábricas.
• Alto rendimiento: Una gallina puede poner hasta 300 huevos por año, y los investigadores del Instituto Roslin han demostrado que tan solo tres huevos pueden proporcionar una dosis de medicamento clínicamente relevante.
• Plegamiento adecuado de las proteínas: Las células animales añaden naturalmente las complejas modificaciones de azúcar que muchas proteínas humanas necesitan para funcionar correctamente, algo que los sistemas bacterianos no pueden hacer.

Desafíos y cuestiones éticas

El "pharming" no está exento de obstáculos. Solo alrededor del uno por ciento de los embriones microinyectados producen un animal vivo que expresa correctamente el transgén, lo que hace que la creación inicial de animales fundadores requiera mucho tiempo. La supervisión regulatoria también es compleja: la aprobación de Kanuma por parte de la FDA requirió la coordinación entre su Centro de Medicina Veterinaria y su Centro de Evaluación e Investigación de Medicamentos.

Persisten las preocupaciones sobre el bienestar animal, aunque los investigadores enfatizan que los animales transgénicos no muestran efectos adversos para la salud y viven vidas normales. La contención es otra consideración: los animales producidos por "pharming" deben mantenerse separados del suministro de alimentos para evitar que las proteínas terapéuticas entren en la cadena alimentaria.

Qué sigue

Los avances en herramientas de edición genética como CRISPR están haciendo que la creación de animales transgénicos sea más rápida y precisa, lo que podría mejorar las bajas tasas de éxito que históricamente han limitado el "pharming". Los investigadores también están explorando nuevas especies hospedadoras y sistemas de expresión para ampliar la gama de proteínas que se pueden producir.

A medida que la demanda de medicamentos biológicos complejos continúa creciendo (anticuerpos monoclonales, reemplazos de enzimas y citocinas novedosas), el "pharming" se presenta como una alternativa probada y escalable que convierte la industria más antigua del mundo en una frontera de la medicina moderna.