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Ciclosporina: el despejado camino hacia el trasplante. Antonio García

Tesis doctoral

..Antonio G. García. Catedrático Emérito de Farmacología de la UAM y presidente de la Fundación Teófilo Hernando.
Los doctores Jean Borel y Hartman Stähelin, dos científicos que trabajaban en la empresa farmacéutica Sandoz, fueron las cabezas visibles del descubrimiento de la ciclosporina, que despejó el capítulo farmacológico de la inmunosupresión e impulsó el abordaje quirúrgico del trasplante de células, tejidos y órganos. Desde 1961, el rechazo de los órganos trasplantados se combatía con azatioprina y glucocorticoides, con sus perfiles de alta toxicidad. De ahí que el trasplante de órganos fuera simbólico.

Es esta una historia curiosa porque, como la de la aspirina, se ha venido adjudicando todo el protagonismo a un investigador (Borel), quien ocultó la contribución relevante de otro (Stähelin). ¿Tiene importancia este hecho? Creo que mucha; dar crédito a los colaboradores no cuesta nada ni quita el mérito compartido de un gran descubrimiento como el que nos ocupa. Quizás para el clínico que prescribe ciclosporina a sus pacientes trasplantados, este asunto sea irrelevante. Es más, ni siquiera conocerá el nombre de los descubridores del más que notable fármaco; si ese médico es curioso, le sonará el nombre de Borel. Y lo que le interesará será el caso clínico concreto. Como el de Irene, una joven estudiante cuyo mundo se vino abajo cuando su hematólogo le reveló el nombre de su enfermedad, una leucemia linfoblástica aguda.

A principios de los años 1980, la joven estudiante Irene sufrió uno de los primeros trasplantes de médula ósea, cuyas células anidaron correctamente gracias a la ciclosporina

Corrían los años de 1980 cuando Irene conoció esta noticia. Pero estaba de suerte: tenía una hermana inmunológicamente compatible y la ciclosporina acababa de llegar a la clínica. Así que, en vez de tratarla con la temible quimioterapia entonces disponible, que no la iba a librar de la muerte a corto plazo, decidieron apostar por el nuevo fármaco. Así practicaron a Irene un injerto de médula ósea de la hermana y la trataron con ciclosporina. Poco se sabía entonces de este fármaco y por ello temieron que la paciente sufriera una enfermedad de injerto contra huésped además de la potencial lesión renal que podía producir el fármaco, según se sabía de experimentos en animales. Irene sufrió ambos procesos, pero con carácter leve. Pudo así abandonar el hospital y reemprender su vida normal. Este ejemplo fue nada más que el comienzo de una explosiva era de trasplantes de órganos que se extendería pronto por todo el mundo. Pero cómo surgió el «milagro» de la ciclosporina y cuáles fueron las circunstancias, las técnicas experimentales y los numerosos protagonistas de esta interesante historia, es lo que voy a contarles, según mis conocimientos adquiridos en algunos artículos que la narran.

Impulsados por el descubrimiento de la penicilina y la estreptomicina en la década de 1940, que abrió la prodigiosa era antibiótica, en la década de 1950 varios laboratorios farmacéuticos adoptaron la estrategia que condujo a la identificación de estos dos mágicos antibióticos, el cultivo de hongos para identificar en sus metabolitos y en los propios hongos alguna actividad de interés farmacológico. Uno de ellos fue Sandoz, ubicado en Basilea, quien inició su programa de cribado en 1958. El punto de mira estaba en la búsqueda de nuevos antibióticos.

Pasada la mitad del siglo XX, cundió el interés por buscar fármacos en los cultivos de hongos; de esta fuente surgieron, años antes, la penicilina y la estreptomicina

Para obtener la máxima diversidad posible de especies micóticas, los microbiólogos pedían a los empleados de Sandoz que iban a viajar por razones de turismo o de trabajo, que recogieran un puñado de tierra de los lugares que visitaban, la pusieran en una pequeña bolsa que les proporcionaban y, debidamente rotulada con el lugar de procedencia y la fecha, la entregaran en el departamento de microbiología a su regreso a Sandoz. Un avezado microbiólogo, B. Thiele, cultivó las muestras de tierra procedentes de dos lugares geográficos distantes y distintos, Wisconsin, en Estados Unidos, y Hardanger Vidda, en Noruega. En el marco de este programa, haciendo cultivos de esas dos distantes tierras, pudo aislar y cultivar la rara especie de hongos bautizada con el todavía más raro nombre de Tolyplocadium inflatum. Este hongo sabía fabricar y conservar un «tesoro farmacológico» que más tarde se descubriría.

Los acontecimientos de cualquier evento histórico no ocurren con la secuencia temporal con que se narran; a veces se superponen en el tiempo y tienen vidas paralelas que más tarde confluirán, como en las películas de suspense de Alfred Hitchcock. Mientras Thiele se afanaba en el cultivo de más y más muestras de tierras, en 1966 los investigadores A. Cerletti y M. Täschler proponían la creación de un laboratorio de inmunología. Por entonces, esta área estaba muy poco desarrollada, pero ya se contemplaba la posibilidad de encontrar un fármaco inmunosupresor que careciera de efectos citolíticos y, por ende, que no deprimiera la médula ósea y otras estirpes celulares de rápido crecimiento. Al inmunólogo S. Lazary se le encargó la organización y dirección de dicho laboratorio, que formaría parte del más amplio laboratorio de farmacología molecular que dirigía S. Stähelin, uno de los dos protagonistas centrales de esta historia. Esta pareja de avezados y visionarios investigadores idearon y desarrollaron una ingeniosa prueba dual para estudiar, en el mismo ratón, una actividad inmunomoduladora y otra actividad anticancerosa. La primera se basaba en el sencillo test de hemaglutinina y la segunda en la capacidad de la molécula problema para inhibir el crecimiento tumoral en el ratón. Explorando decenas de compuestos, en 3-4 años de trabajo, Lazary y Stahelin llegaron al compuesto ovacilina, un metabolito aislado de un hongo que poseía el perfil farmacológico buscado, inmunosupresión (prueba de la hemaglutinina) sin efectos citotóxicos (carencia de inhibición del crecimiento tumoral). Desgraciadamente para estos investigadores, y para los potenciales pacientes, la ovacilina resultó ser muy tóxica en los ensayos clínicos, lo que obligó a suspender su desarrollo.

Los microbiólogos de Sandoz aislaron un extracto de un hongo que resultó poseer actividad inmunosupresora sin que exhibiera actividad citolítica

Cuando el tema estaba candente, y pensando en sacar más partido a los numerosos extractos de hongos que se iban obteniendo, a principios de 1970, K. Saameli creó un ambicioso programa de cribado general con el fin de descubrir distintas actividades farmacológicas de interés clínico. Después del fracaso de la ovacilina, que, sin embargo, generó la esperanza de que el descubrimiento de otro inmunosupresor más seguro era inminente, el excelente equipo formado por Stähelin y Lazary, que había desarrollado la metodología para llegar al fármaco añorado, se disolvió; Lazary abandonó Sandoz en 1970 y, para sustituirle en el laboratorio de inmunología se fichó a Jean Borel, otro de los dos personajes centrales de esta historia.

Vuelve ahora a la palestra el raro hongo Tolyplocadium inflatum, que había identificado y cultivado el microbiólogo Thiele. En poco más de 1 año, a finales de 1971, se aisló un misterioso extracto en el cultivo de este hongo que se bautizó con un número, el 24-556. Como acontecía con todos los compuestos y extractos que febrilmente se identificaban, este extracto se pasó por el cribado general. En el marco de ese cribado, se envió una muestra al laboratorio de Stahelin. De las dos técnicas desarrolladas por Stähelin y Lazary en el ratón, Borel hacía la prueba de la hemaglutinina en el laboratorio de inmunología (que dependía, recuérdese, del laboratorio de farmacología molecular de Stähelin) y el propio Stähelin estudiaba la capacidad inhibidora de la proliferación celular de los extractos y compuestos que llegaban al laboratorio. Borel estableció un rango de dosis para determinar la capacidad inmunosupresora del extracto 24-556 (prueba de la hemaglutinina) y, con esas mismas dosis, Stähelin estudió la capacidad citolítica (anticancerosa) en el ratón. Para su prueba inmunosupresora, Borel utilizaba el suero de los mismos ratones que Stähelin usaba para determinar la actividad anticancerosa. Recuérdese que se trataba de encontrar una molécula que produjera inmunosupresión pero que, a la vez, careciera de efectos citolíticos, que podían producir una aplasia medular.  Lo que deseo dejar claro es que ambas propiedades deseables para el fármaco buscado eran igualmente importantes, es decir, que produjera inmunosupresión sin afectar a la médula ósea; la ovacilina sucumbió precisamente por esa toxicidad celular.

Con la purificación ulterior de aquel extracto se llegó al compuesto ciclosporina, que reprodujo el perfil farmacológico del extracto, pero con más claridad

El resultado de los experimentos de ambos laboratorios fue crucial: el extracto 24-556 exhibió una llamativa actividad inmunosupresora con escasa capacidad para inhibir el crecimiento del tumor en el ratón. Había que corroborar los hallazgos y, por ello, el coordinador del programa de cribado envió otra muestra de un nuevo lote de 24-556; un jarro de agua fría se cernió sobre las ilusiones de los investigadores de Sandoz: por vía intraperitoneal el extracto fue ineficaz, aunque la vía oral mostró cierta actividad inmunosupresora. Este segundo experimento estuvo a punto de dar al traste con el desarrollo ulterior del compuesto. Sin embargo, la empresa decidió seguir apoyando el proyecto. El paso siguiente consistió en aislar y caracterizar el compuesto puro responsable de la actividad del extracto; se llegó así a la molécula 27-400 que resultó ser la ciclosporina. Los químicos averiguaron pronto la compleja estructura del fármaco, lográndose también su síntesis. Borel caracterizó sus propiedades inmunosupresoras y demostró su eficacia, entre otros, en trasplantes de piel y de la médula ósea en el ratón.

El desarrollo preclínico en animales de laboratorio (seguridad, farmacocinética, farmacología general, galénica) se complicó debido a la pobre solubilidad de la ciclosporina en agua; pero se logró una formulación farmacéutica que facilitó dicho desarrollo. Llegó así el momento de dar difusión a los hallazgos en revistas científicas. Salvo excepciones, en la lista de autores de un artículo suele figurar en primer lugar el autor más joven y en último lugar el autor que dirige el grupo de investigación. En uno de los principales artículos de 1976, Borel figuraba como primer autor y Stähelin como el último; entre los dos aparecían los nombres de otros investigadores que habían contribuido a tamaño descubrimiento. A partir de ahí, Borel se erigió en «portavoz» del descubrimiento, impartiendo conferencias y contactando con otros investigadores, básicos y clínicos. Stähelin continuó en su laboratorio.

Aunque los textos de farmacología y algunos artículos históricos atribuyen el mérito del descubrimiento a Borel, un análisis más objetivo y certero del tema, publicado en 2001, atribuye el mérito del gran descubrimiento a Stähelin y Borel por igual

En abril de 1976 Borel pronuncio una ponencia en Londres, en el marco de la reunión de primavera de la Sociedad Británica de Inmunología. Basó su conferencia en los datos publicados ese mismo año por Borel, Feurer, Gubler y Stähelin; la charla despertó el interés de varios grupos, en particular los de Calne y White de Cambridge y el de Allison en Londres. Estos grupos lograron muestras de ciclosporina, de Sandoz, hicieron experimentos de trasplante de órganos en animales e, impresionados por los buenos resultados, iniciaron ensayos clínicos en pacientes de trasplante de riñón. También Powles y sus colaboradores llevaron a cabo estudios en pacientes leucémicos con trasplante de médula ósea. Los impresionantes resultados de estos grupos aparecieron en la revista Lancet en diciembre de 1978. Ello dio pie a otras numerosas investigaciones clínicas y a decenas de ensayos clínicos llevados a cabo en todo el mundo, en enfermos con distintos trasplantes de órganos, concretamente de corazón, hígado, riñón y médula ósea.

Como en el caso de la aspirina, la historia del descubrimiento y ulterior desarrollo preclínico y clínico de la ciclosporina no está exenta de controversia. En la literatura científica, J. F. Borel aparece generalmente como su principal descubridor; sin embargo, H. Stähelin ha negado este hecho en varias ocasiones. En vista de esta controversia, el laboratorio farmacéutico Novartis, el sucesor de Sandoz que actualmente distribuye la ciclosporina, pidió a Karl Heusler, un exdirector de investigación y desarrollo del Laboratorio Ciba-Geigy de Basilea y a Alfred Pletscher, exdirector de investigación y miembro del consejo directivo del laboratorio Hoffmann-La Roche, también de Basilea, que volvieran a examinar la historia del fármaco inmunosupresor, y que expresaran su opinión sobre el papel que desempeñaron los científicos más destacados en el descubrimiento del fármaco. Novartis facilitó a estos dos científicos todos los documentos que solicitaron sobre actas de reuniones, informes y patentes y, además, consultaron las publicaciones relevantes sobre el tema. También consultaron con otros científicos de la compañía Sandoz que no estuvieron implicados directamente en el trabajo biológico que llevó al descubrimiento del fármaco. Los doctores Heusler y Pletscher publicaron sus conclusiones en 2001 (Swiss Med Wkly 131: 299-302).

Cabe reseñar que la introducción en la clínica de la ciclosporina causó una revolución sin igual en el trasplante de órganos

El descubrimiento de la ciclosporina aconteció en el marco de un programa general de cribado que buscaba metabolitos con determinadas actividades biológicas, aislados de cultivos de hongos de tierras de distintas zonas geográficas del planeta. Este programa exigía la colaboración de un numeroso grupo de investigadores, microbiólogos, químicos, biólogos y farmacólogos. Entre las pruebas farmacológicas de dicho cribado se incluyó la inmunosupresión. El pronto descubrimiento de la capacidad inmunosupresora de la ciclosporina en el marco de dicho programa aconteció en el departamento de farmacología molecular que dirigía Stähelin. Ambos, Borel y Stähelin contribuyeron al crucial descubrimiento. Stähelin y sus colaboradores (especialmente Lazary) desarrollaron el sistema experimental dual para detectar un posible efecto inmunosupresor de un compuesto que careciera de efectos citotóxicos anticancerosos. Es más, los primeros experimentos en animales se realizaron en el laboratorio de Stähelin, en el que se concluyó que la ciclosporina carecía de efectos anticancerosos relevantes. Por otra parte, en el laboratorio de Borel se hicieron los experimentos con el test de hemaglutinina, que demostraron la actividad inmunosupresora de la hemaglutinina. Parece pues que ambos investigadores desempeñaron un papel similarmente relevante en el descubrimiento de la ciclosporina. Pero también debe tenerse en cuenta que tal descubrimiento estuvo basado en varios hitos previos relacionados con el amplio programa de cribado farmacológico desarrollado por otros científicos. Por ello, parece extraño que solo Borel aparezca como el único y principal descubridor de los efectos inmunosupresores del fármaco.

Borel cultivó los contactos externos para el desarrollo clínico, publicó varios artículos, impartió varias conferencias y mantuvo numerosos contactos con investigadores externos a Sandoz, especialmente en las fases de desarrollo clínico de la ciclosporina; en estas etapas Stähelin estuvo menos implicado. Además, en algunas de sus publicaciones, Borel no citó los artículos esenciales que originalmente publicaron él y Stähelin sobre el descubrimiento. Incluso, hizo alguna cita incorrecta aduciendo que él mismo había publicado el primer artículo que hacía mención a la ciclosporina en la revista Immunology en 1976. Por otra parte, en sus publicaciones ulteriores Borel resalta su continua implicación personal y sus esfuerzos en la investigación con ciclosporina, mientras que se minimizan los esfuerzos de otros investigadores, especialmente los de Stähelin. Las publicaciones posteriores de Stähelin contradicen la visión de Borel. En otras palabras, la presentación de la historia inicial de la ciclosporina en la literatura internacional, ha estado desequilibrada y distorsionada remarcando el protagonismo de Borel. Así, en su artículo sobre el tema histórico, Heusler y Pletsher concluyen que ambos, Borel y Stähelin contribuyeron por igual al descubrimiento de la mágica ciclosporina, que trazó el camino al fructífero y sensacional trasplante de órganos.

El campo de la inmunosupresión farmacológica adquirió gran envergadura al introducir otros muchos fármacos para inhibir la activación de los linfocitos T y, por ende, para inducir inmunosupresión en el trasplante de órganos y en las enfermedades autoinmunes

Un último apunte sobre evolución del campo farmacológico de la inmunosupresión. El mecanismo de acción de la ciclosporina se relaciona con la inhibición de la actividad fosfatasa de la calcineurina y el consiguiente bloqueo de la activación de los linfocitos T. Dada la importancia del tema (no solo para el trasplante de órganos, sino también para el tratamiento de las enfermedades autoinmunes), varios laboratorios farmacéuticos desarrollaron otros muchos inmunosupresores, a saber: tacrolimus, micofenolato mofetil, sirolimus, everolimus, belatacept, alentuzumab, muromonab-CD3, daclizumab y basiliximab. Sin olvidarnos de los precursores (aunque tóxicos) glococorticoides y azatioprina. Borel y Stähelin, Stähelin y Borel, merecen el agradecimiento y el recuerdo de los miles y miles de pacientes trasplantados en todo el mundo.

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