Tu ADN en un d¨ªa, y por el precio de un iPad

La medicina personalizada ser¨¢ una realidad el d¨ªa en que al llegar un paciente oncol¨®gico al hospital, adem¨¢s de una biopsia y una resonancia (o en lugar de ello), se le practique de forma rutinaria un an¨¢lisis gen¨¦tico para administrarle un tratamiento basado en las caracter¨ªsticas espec¨ªficas de su tumor.

Ese d¨ªa se acerca a toda velocidad. Una de las claves para que la medicina del futuro abandone el territorio de la ciencia ficci¨®n pasa porque la secuenciaci¨®n del ADN sea r¨¢pida y barata. Y esto es lo que est¨¢ sucediendo en estos momentos.

Hace tres semanas, Life Technologies, una empresa con sede en California, anunci¨® el lanzamiento de un nuevo secuenciador de ADN, el Ion Proton, capaz de describir un genoma humano entero (deletrear los 3.000 millones de bases -ACGT- de la doble h¨¦lice) en un d¨ªa y por tan solo 1.000 d¨®lares (765 euros, menos que el iPad m¨¢s caro). Detr¨¢s de esta presentaci¨®n, que repiti¨® la semana pasada en Davos con ocasi¨®n de la celebraci¨®n del Foro Econ¨®mico Mundial, se encuentra Jonathan M. Rothberg, todo un personaje, a quien la prensa estadounidense ha definido en alguna ocasi¨®n como el Steve Jobs de la biotecnolog¨ªa por sus esfuerzos en convertir los secuenciadores de ADN en un producto de uso habitual en hospitales y cl¨ªnicas. Pero tambi¨¦n por su habilidad en el control de los mecanismos de la publicidad.

La lectura del c¨®digo individual costar¨¢ lo que una resonancia

La interpretaci¨®n de los datos, sin embargo, es m¨¢s costosa y lenta

Un consorcio mundial elabora un atlas de mutaciones de los tumores

'Science' fij¨® para 2020 el uso rutinario de la gen¨¦tica para tratar el c¨¢ncer

Rothberg es un viejo conocido del sector. En 1997, entonces al frente de 454 Life Sciences, ya demostr¨® sus habilidades para darse a conocer cuando anunci¨® que su empresa hab¨ªa conseguido realizar un mapa gen¨¦tico individual de una persona muy particular. Nada menos que la del codescubridor de la doble h¨¦lice, James Watson. Era la segunda vez que se realizaba, despu¨¦s de la del ADN de Craig Venter, otro ilustre de la investigaci¨®n gen¨¦tica. El coste, por entonces considerado muy barato, fue de un mill¨®n de d¨®lares (760.000 euros).

Desde luego, resultaba un avance comparado con el Proyecto Genoma Humano, en el que se invirtieron 13 a?os y 2.700 millones de d¨®lares (2.065 millones de euros) para lograr, en 2003, el mapa gen¨¦tico del hombre. Pero hay que tener en cuenta que este proyecto parti¨® de cero y la tecnolog¨ªa empleada era muy rudimentaria comparada con la actual.

Entonces, se estim¨® que en 2009 se podr¨ªa secuenciar el ADN de una persona por 100.000 d¨®lares (76.500 euros) y que no se llegar¨ªa a la cifra de 1.000 d¨®lares hasta el a?o 2014. La espectacular reducci¨®n de los costes que se ha producido en los ¨²ltimos a?os ha tirado por la borda todos estos c¨¢lculos.

"En solo dos a?os, la secuenciaci¨®n ha bajado de forma brutal, al pasar de 100.000 d¨®lares a entre 3.000 y 5.000 (2.300 y 3.800 euros) en la actualidad", apunta Xavier Estivill, coordinador del Programa Genes y Enfermedad del Centro de Regulaci¨®n Gen¨®mica de Barcelona. De forma paralela, la evoluci¨®n de los reactivos que se emplean, as¨ª como el desarrollo de la bioinform¨¢tica, tambi¨¦n han permitido que se acelere la velocidad de an¨¢lisis.

El anuncio de Rothberg es una nueva vuelta de tuerca a esta ca¨ªda de precios. El Ion Proton, "basado en la ¨²ltima generaci¨®n de tecnolog¨ªa en semiconductores", seg¨²n Life Technologies, cuesta 149.000 d¨®lares (114.000 euros) y saldr¨¢ a mitad de 2012, aunque hasta final de a?o no estar¨¢ en el mercado el procesador que le permitir¨¢ secuenciar un genoma entero en 24 horas.

La cifra de 1.000 d¨®lares por estudio tiene especial relevancia. M¨¢s all¨¢ de adelantar en dos a?os las previsiones iniciales del proyecto genoma, es una cantidad que se sit¨²a al mismo precio de pruebas actuales de alta tecnolog¨ªa, como por ejemplo un estudio de resonancia magn¨¦tica. Y que, en teor¨ªa, podr¨ªa abrir las puertas a su uso como una herramienta rutinaria de diagn¨®stico m¨¢s en los hospitales.

Genetistas como Estivill o Manuel P¨¦rez-Alonso, director del Instituto de Medicina Gen¨®mica de Valencia, coinciden en destacar el avance que supone esta tecnolog¨ªa, aunque se muestran prudentes. De un lado, porque secuenciar est¨¢ empezando a ser muy barato, pero analizar el alud de informaci¨®n que arrojan estas m¨¢quinas sigue siendo caro. "Requiere un elevado esfuerzo de personal ultraespecializado", a?ade Miguel Urioste, responsable de gen¨¦tica familiar del Centro Nacional de Investigaciones Oncol¨®gicas (CNIO).

Por otro, porque el marketing ha entrado fuerte en el sector: "Rothberg est¨¢ de road show [de gira], comenta P¨¦rez Alonso". Estivill recuerda otros lanzamientos espectaculares, como los de las empresas Pacific Biosciences o Helicos, que resultaron fallidos y no alcanzaron los resultados esperados.

Muy distinta es la situaci¨®n de la empresa l¨ªder del sector de secuenciaci¨®n de ADN: Illumina. "Es la tecnolog¨ªa m¨¢s s¨®lida, y est¨¢ totalmente contrastada", comenta Estivill. Esta firma no se ha quedado atr¨¢s despu¨¦s del anuncio de su competidora en la carrera abierta por ofrecer los an¨¢lisis de ADN m¨¢s r¨¢pidos y baratos.

Tambi¨¦n para la segunda mitad del a?o, est¨¢ previsto su nuevo equipo, el HiSeq2500, que, como el Ion Proton, permitir¨¢ conocer un genoma entero en un d¨ªa. Es sensiblemente m¨¢s caro que su competidor (690.000 d¨®lares, 520.000 euros). Pero esta compa?¨ªa cuenta con una importante ventaja. Permite actualizar su anterior secuenciador, con el que trabajan un buen n¨²mero de centros de investigaci¨®n, por un precio relativamente bajo. Y es probable que rebaje los costes actuales por estudio y se sit¨²e tambi¨¦n en torno a los 1.000 d¨®lares, como apunta Estivill.

Tras un primer acercamiento amistoso, la gigante suiza Roche lanz¨® la semana pasada una oferta p¨²blica de adquisici¨®n hostil de esta firma con sede en San Diego (California) de 2.100 empleados. La operaci¨®n est¨¢ valorada en 5.700 millones de d¨®lares (4.400 millones de euros).

De momento, Illumina est¨¢ defendi¨¦ndose de esta operaci¨®n, que a¨²n est¨¢ en marcha. Y que demuestra la relevancia estrat¨¦gica que est¨¢n adquiriendo estas empresas ante la medicina del futuro, as¨ª como el inter¨¦s de las grandes multinacionales del sector por controlarlas.

Hasta ahora, la mayor aplicaci¨®n a la cl¨ªnica de la secuenciaci¨®n gen¨¦tica ha sido el diagn¨®stico de enfermedades vinculadas a la alteraci¨®n de un solo gen (lo que no implica que pueda deberse a mutaciones diversas). Es el caso de las distrofias musculares, hemofilia o fibrosis qu¨ªstica, como apunta Estivill, que recuerda que existen alrededor de 7.000 patolog¨ªas de este tipo, aunque solo en 3.000 de ellas se han identificado los genes que las causan.

Tambi¨¦n se est¨¢n dando pasos en el tratamiento de estas enfermedades. Uno de los m¨¢s recientes es una terapia personalizada que la agencia sanitaria estadounidense (FDA) aprob¨® el pasado 31 de enero. Se trata del medicamento Kalydeco, dirigido a pacientes de fibrosis qu¨ªstica con una mutaci¨®n muy concreta (una alteraci¨®n espec¨ªfica en el orden de las letras del ADN, denominada G551D). Estos enfermos son minoritarios dentro de la enfermedad, ya de por s¨ª infrecuente, que provoca alteraciones en el transporte normal de sodio y cloruros, y se traduce en secreciones espesas y viscosas especialmente agresivas en los pulmones.

Pero por encima de estos logros en las enfermedades monog¨¦nicas, el mayor impacto de los avances de los estudios del genoma se espera que tenga lugar en el campo de la investigaci¨®n oncol¨®gica, donde existe una actividad fren¨¦tica en la secuenciaci¨®n de genomas tumorales.

El patr¨®n b¨¢sico de este trabajo consiste en "analizar el genoma de las c¨¦lulas de un tumor y el de c¨¦lulas normales del paciente, y comparar el espectro de mutaciones". Este es el punto de partida para identificar los genes del c¨¢ncer y dise?ar medicamentos que se dirijan directamente a esta diana: al origen del problema.

"Cualquier tratamiento de quimioterapia tiene un coste muy elevado, de esta forma, podr¨ªamos usar una medicaci¨®n m¨¢s directa y menos agresiva, as¨ª como controlar los efectos secundarios", apunta Estivill.

No es f¨¢cil elaborar este registro de genes mutados. De entrada, porque su n¨²mero es elevad¨ªsimo. Los tumores de mama, ovario, colorrectal y gliomas suelen mostrar entre 1.000 y 10.000 alteraciones gen¨¦ticas. Las leucemias agudas, los testiculares y los meduloblastomas muestran un n¨²mero inferior, mientras el c¨¢ncer de pulm¨®n o los melanomas pueden superar los 100.000, como recoge un trabajo publicado en Science en marzo del a?o pasado sobre los avances en gen¨¦tica del c¨¢ncer.

Adem¨¢s, no todas estas alteraciones son relevantes. A medida que una persona crece, va acumulando cambios en su genoma, unas mutaciones que no tienen por qu¨¦ ser cancer¨ªgenas. Entre las vinculadas a los tumores, existen diferentes grados de importancia. Hay cambios en los genes que provocan c¨¢ncer, los llamados conductores, y otros que no lo tienen, los pasajeros.

De ah¨ª la complejidad y el volumen de la informaci¨®n a analizar. Para hacer todo este material manejable y coordinar los esfuerzos, en 2008 se fund¨® el Consorcio Internacional para el Estudio del Genoma, en el que participan grupos de investigaci¨®n de 11 pa¨ªses, entre los que se encuentra Espa?a. Entre todos ellos se han repartido la tarea de realizar el mapa gen¨¦tico de los 50 tipos de c¨¢ncer m¨¢s frecuentes a partir del an¨¢lisis de 500 pacientes por cada tumor.

El grupo espa?ol, integrado por el hospital Cl¨ªnic de Barcelona-Institut d'Investigacions Biom¨¨diques August Pi i Sunyer y la Universidad de Oviedo se ocupa de la leucemia linf¨¢tica cr¨®nica. En diciembre, los responsables del trabajo, los investigadores El¨ªas Campo y Carlos L¨®pez-Ort¨ªn comunicaron que hab¨ªan estudiado ya m¨¢s de 1.000 genes mutados de las c¨¦lulas tumorales de 105 pacientes. Entre los hallazgos que permitir¨ªan abrir nuevas v¨ªas terap¨¦uticas se encuentran las mutaciones recurrentes de un gen, el SF3B1.

El art¨ªculo publicado el a?o pasado en Science estimaba que el a?o 2020 podr¨ªa ser la fecha en la que el an¨¢lisis gen¨¦tico fuera ya una herramienta de diagn¨®stico rutinaria en oncolog¨ªa. El tiempo y los secuenciadores de ¨²ltima generaci¨®n dir¨¢n si se han quedado cortos.