De los pasillos de la UBA a desarrollar por edición genética una terapia de diseño para enfermedades intestinales

Sergio Peisajovich y Francisco Quintana se hicieron amigos cuando cursaban biología en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires a fines de los años noventa. Allí descubrieron que había un gran mundo por explorar: la ingeniería genética y la biotecnología empezaban a crecer como campos del conocimiento y acción, mientras que había millones de personas en el mundo con enfermedades difíciles de tratar. Después de graduarse se fueron a hacer un doctorado en el Instituto de Ciencia Weizmann de Israel, y cada uno siguió su carrera en diferentes países. Hasta que hace más de 8 años, se encontraron en la casa de Peisajovich, que en ese momento estaba en Toronto, Canadá, y empezaron a tirar ideas para hacer algo importante juntos.

Días atrás, Peisajovich y Quintana presentaron en sociedad el resultado de la tormenta de ideas: por la técnica de edición genética CRISPR, desarrollaron un probiótico que podría beneficiar a personas con enfermedades inflamatorias intestinales. El probiótico es una levadura -como la que da lugar al pan o a la cerveza- que fue modificada para que pueda detectar cuando hay inflamación y luego “aplacarla”. Ya hicieron el estudio preclínico y lo publicaron en la revista especializada Nature Medicine.

En la actualidad, Quintana forma parte del cuerpo de profesores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard, en Boston, Estados Unidos. También tiene su propio laboratorio dentro del Centro de Enfermedades Neurológicas Ann Romney del Hospital Brigham de Mujeres y en el Instituto Broad de Harvard y del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).

En tanto, Peisajovich hoy trabaja como director senior en Illumina, una empresa que desarrolla tecnologías para la secuenciación genómica en California, Estados Unidos. Hasta 2014, Peisajovich fue profesor asistente de biología sintética en la Universidad de Toronto, en Canadá.

Se sabe que hay un mundo de microbios que viven en el intestino humano. Conforman el microbioma, y tienen efectos de gran alcance en la salud humana. Muchas enfermedades, como la enfermedad inflamatoria intestinal, están asociadas al desequilibrio en esa interacción entre los microbios y el organismo humano. Hasta ahora, existen probióticos -con levaduras o bacterias vivas- que se venden principalmente como suplementos para personas sanas.

Peisajovich y Quintana se pusieron a pensar en una estrategia para las personas con enfermedades inflamatorias intestinales, que incluyen diferentes trastornos digestivos. Uno de ellos es la colitis ulcerosa, que se presenta con inflamación y úlceras en el recubrimiento superficial del intestino grueso y el recto. Otro trastorno es la enfermedad de Crohn, que se caracteriza por la inflamación del recubrimiento del tracto digestivo, generalmente sus capas más profundas.

En ambos casos, los síntomas de las enfermedades inflamatorias intestinales más frecuentes pueden ser diarrea, sangrado rectal, dolor abdominal, fatiga y pérdida de peso, entre otros. La edad, el tabaquismo y el uso de algunos medicamentos pueden aumentar el riesgo de desarrollar enfermedades inflamatorias del intestino. Entre los tratamientos que hoy se indican, se encuentran medicamentos antiinflamatorios, inhibidores del sistema inmune, medicamentos biológicos, entre otros fármacos.

En la búsqueda de nuevas terapias, Peisajovich y Quintana desarrollaron un probiótico “de diseño”: es una levadura cuidadosamente diseñada que puede desactivar la inflamación, revertir el daño y restaurar el equilibrio. “Tomamos la levadura y, a través de la tecnología de edición genética, le dimos la capacidad de detectar la inflamación y secretar una molécula antiinflamatoria”, dijo Quintana, en diálogo por Zoom con Infobae.

Durante la experimentación, el grupo de investigadores incluyó una proteína humana en la levadura que sirve para que detecte la inflamación en el intestino. Además, añadieron una proteína vegetal que es útil para desactivar la inflamación. Según Peisajovich contó por teléfono a Infobae, “el probiótico de diseño podría llegar a ser parte del nuevo paradigma de la medicina personalizada”.

La levadura modificada puede segregar diferentes niveles de la proteína antiinflamatoria, dependiendo de la cantidad de señal inflamatoria presente en un lugar del intestino. Esto significa que el probiótico puede tener una respuesta muy localizada a la inflamación. Al menos en ratones, la levadura modificada suprimió con éxito la inflamación intestinal, redujo la fibrosis y restauró un microbioma intestinal equilibrado.

“La levadura de diseño actúa como un fármaco activo que se ajusta en función del organismo de cada persona. Si el intestino no está inflamado, el probiótico no hace nada. Si hay inflamación, libera un antiinflamatorio. De esta manera, en el futuro podría haber una herramienta que responde a las necesidades diarias del paciente”, afirmó el doctor Peisajovich.

Lo que hicieron y publicaron forma parte de una plataforma que llaman “Y-bots”, que significa “robots de levadura”.

Aún hay más desafíos por delante para que la humanidad cuente con el probiótico concreto en las farmacias. Peisajovich, que se especializó en ingeniería de proteínas, comentó que esperan hacer más estudios preclínicos en la plataforma con la levadura modificada en ratones, usando modelos de inflamación que afectan otros órganos.

Tienen previsto perfeccionar y probar las levaduras modificadas para ver si pueden acelerar la reparación de los tejidos. Además de las enfermedades inflamatorias intestinales, el equipo se pondrá a investigar el uso de probióticos modificados para tratar un efecto secundario común de la inmunoterapia contra el cáncer: la inflamación intestinal.

Además, en años anteriores, el doctor Quintana había llevado a cabo otros trabajos que aportaron más pistas para comprender la conexión entre el intestino y las enfermedades que afectan al cerebro. Por esto, estiman que las levaduras modificadas podrían servir también para el tratamiento de enfermedades neurológicas, una hipótesis que se encuentran evaluando. Tendrán que llevar adelante ensayos clínicos con el probiótico de diseño con voluntarios para evaluar eficacia y seguridad, entre otros parámetros.

“Queremos utilizar las herramientas de la biología sintética para diseñar lo que se puede encontrar en la naturaleza”, dijo Quintana. “El objetivo es crear medicamentos personalizados, localizados y altamente controlados para tratar enfermedades del intestino y otros trastornos”, subrayó el científico. Para hacer el trabajo, contaron con financiamiento de los Institutos Nacionales de la Salud, la Sociedad Nacional de la Esclerosis Múltiple, la Alianza Internacional de la Esclerosis Múltiple Progresiva, y el Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá. Quintana y cuatro coautores presentaron una patente para el uso de la levadura modificada para tratar la inflamación.

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