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DIAGNOSTICO Vol. 50(2) Abril - Junio 2011 . ¿A dónde va la Medicina? - Medicina del Futuro. Arias-Stella, J. jj . A /\. d ón ' . d ,. e .'. V a .. I a . M .' e d ,'" i C . ' 1 na ... ( l... '..' ..w '... .M ' .., .. ..' , . w . Reflex.ionessobre la Medicina del Futuro" Javier Arias-Stella 1 Vivimos una etapa sorprendente en la evolución de la Medicina. Los avances tecnológicos y científicos van más rápido que nuestra imaginación y capacidad de asimilarlos. Minlaturización Inmunohistoquímíca histomorfologla + quimica celular Cito e Hístomorfología analltica Dimensión cuantificable de los factores quimicos en juego. Robótica Biología y Patología Molecular Interpretación de los fenómenos vitales normales y de sus desviaciones en términos moleculares De equipos para dosar las sustancias qulmicas diagnósticas reemplazode órganos, tejidosy funciones Imagenología Diagnóstica DEVELACIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL ADN chificoJ y todos nos preguntamos ¿adónde nos conducen estos avances? ¿Y cuándo y en qué tiempo culminará la obtención de las metas perseguidas? (1-4) (Gráficos 1,2 Y3). Tecnologias de visualización y medición en tejidos blanco de los: Intermediarios químicos intercelulares ESQUEMA ADN WATSON & CRICK. Escalera; al girar queda doble hélice Interconsultas, investigación masiva y simultánea en tiempo real, estudios aralelos. ;:-~ ~~ ~-~ ".r-.' ~~..,~~. -Foolllto ¡r - Tlmln. ~- Guonlml r- e_1M PASAMANOS: Nucleótidos (Bases. Azúcares, Fósforo) PELDA~OS: Bases Purina y Plrimidina Telepatologia + computación + "softwares" Todo indica que -en pocos años- estaremos delante de una nueva forma de acción y enfoque de lo que hemos concebido, hasta hoy, como el ejercicio correcto de la medicina. 'Gráfico 2 Esta es la impresión de todos los expertos y la conclusión de las conferencias que se han realizado y se hacen sobre el tema. Con el develamiento de la estructura delADN (Gráficos 4, 5 y 6), la ciencia médica logró recién entender el lenguaje celular y la relación con factores transcriptores y sustancias de intermediación como nunca antes ocurrió en la historia de la medicina (6.9). Para citar solo una de ellas, el Dr. J.N. Schwartz, Presidente del Colegio Americano de Patología, después de recorrer, durante los últimos dos años, universidades e 1 Profesor Emérito. Universidad Peruana Cayetano Heredia. Fellow Royal College of Pathologists. *PresentadoenclasedelRecuerdo"PromociónMédicaSanFernando1960", 7 Oct.2010; y, Clase magistral, "Promoción Oswaldo Hercelles 1955", Bodas de Esmeralda, 28 Oct. 2010. 97

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DIAGNOSTICO Vol. 50(2) Abril - Junio 2011 . ¿A dónde va la Medicina? - Medicina del Futuro. Arias-Stella, J.

jj . A/\. dón' . d,. e.'. Va.. Ia. M.' ed,'" iC. '1 na... (

l... '..' ..w '... .M ' .., .. ..' , . w .

Reflex.ionessobre la Medicina del Futuro"Javier Arias-Stella 1

Vivimos una etapa sorprendente en la evolución de laMedicina. Los avances tecnológicos y científicos van másrápido que nuestra imaginación y capacidad de asimilarlos. Minlaturización

Inmunohistoquímíca histomorfologla +quimica celular

Cito e Hístomorfologíaanalltica

Dimensión cuantificablede los factores quimicos

en juego. Robótica

Biología y PatologíaMolecular

Interpretación de losfenómenos vitalesnormales y de susdesviaciones en

términos moleculares

De equipospara dosar las

sustanciasqulmicas

diagnósticas

reemplazodeórganos,tejidosy

funciones

ImagenologíaDiagnóstica

DEVELACIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL ADN

chificoJ

y todos nos preguntamos ¿adónde nos conducen estosavances? ¿Y cuándo y en qué tiempo culminará la obtención delas metas perseguidas? (1-4)(Gráficos 1,2 Y3).

Tecnologias devisualización ymedición entejidos blanco

de los:

Intermediarios

químicosintercelulares

ESQUEMA ADN WATSON &CRICK. Escalera; al girar

queda doble hélice

Interconsultas,investigación

masiva ysimultánea en

tiempo real,estudiosaralelos.

;:-~~~~-~".r-.'

~~..,~~.-Foolllto

¡r - Tlmln.

~- Guonlml

r- e_1M

PASAMANOS: Nucleótidos(Bases. Azúcares, Fósforo)

PELDA~OS: Bases Purina yPlrimidina

Telepatologia +computación +

"softwares"

Todo indica que -en pocos años- estaremos delante deuna nueva forma de acción y enfoque de lo que hemosconcebido, hasta hoy, como el ejercicio correcto de lamedicina.

'Gráfico 2 Esta es la impresión de todos los expertos y laconclusión de las conferencias que se han realizado y se hacensobre el tema.

Con el develamiento de la estructura delADN (Gráficos4, 5 y 6), la ciencia médica logró recién entender el lenguajecelular y la relación con factores transcriptores y sustancias deintermediación como nunca antes ocurrió en la historia de lamedicina (6.9).

Para citar solo una de ellas, el Dr. J.N. Schwartz,Presidente del Colegio Americano de Patología, después derecorrer, durante los últimos dos años, universidades e

1 Profesor Emérito. Universidad Peruana Cayetano Heredia. Fellow Royal College of Pathologists.*Presentadoen clasedelRecuerdo"PromociónMédicaSanFernando1960",7Oct.2010;y,Clase magistral, "Promoción Oswaldo Hercelles 1955", Bodas de Esmeralda, 28 Oct. 2010.

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institutos académicos discutiendo ese horizonte, concluyóhace poco: "todos hablan de los cambios dramáticos queenrumban a una transfonnación en el ejercicio, docencia ymetasde lamedicina"(5).

CÓDIGOGENÉTICO

CONOCIMIENTOde la

COMUNICACiÓNINTERCELULAR

CódigoADN - ARN mensajero--Proteína (FactorActivo)

SUBTIPOS DE SUSTANCIAS DE INTERMEDIACIÓN(antes llamadas "Secreciones Internas")

Endocrinas

~""",,"""Célulaa sangre : ..'

(;~j"",,",.,"

dJ Célula a célula

El asunto es que estos cambios vienen ocurriendo conuna rapidez que se incrementa con el tiempo y que lo queveíamos hace algunos años o meses recientes: Nanomedicina-Nanoterapéutica, Epigenética y nueva Biología Molecular,Miniaturización de equipos para dosar la sustanciasquímicas diagnosticas, Robótica y reemplazo de órganos yfunciones; como una cosa del futuro, son ya materias que estánestudiándose no solo en el laboratorio experimental, sinoensayándose, en sus fases iniciales, en la clínica; y que losoptimistas consideran que será una realidad rutinaria en menosde 10ó 15años.

En una u otra fonna todos los aquí presentes hacen hoy,de manera puntual y para casos singulares, uso de estastecnologías que se vienen introduciendo progresivamente entodas las especialidades.

El llamado "Modelo de Salud Temprana"

Con este panorama y esta amplitud de nuevos factoresen juego es dificil intentar una discusión ordenada de lasfuerzas que hoy intervienen en este cambio. Necesariamentetenemos que ser arbitrarios en la escogencia de los temas adiscutir, por las limitaciones de tiempo y respeto a la pacienciade los oyentes. Hay también que ser acertado en esta

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escogencia y tener capacidad de síntesis. No estoy dotado deesos talentos y por lo tanto lo que diga deberá tomarse con lareserva que esas consideraciones subrayan.

Se me ocurre abrir estos comentarios refiriéndome a loque se ha venido en llamar "The Early Hea1th Model", el"Modelo de Salud Temprana". Puesto en pocas palabras sudefinición es: "Diagnóstico en la etapa pre-sintomática ypre-clínica de la enfermedad" (10).Esto es, descubrir lainminencia de la enfennedad antes de que ella se establezca.Nos motiva hoy la posibilidad de inventar pruebas y equiposque nos pennitan reconocer la etapa previa o potencial para quese desarrolle una enfennedad antes que esta se hayamanifestado. Esto es, averiguación en el hombre sano de supotencial para desarrollar un mal.

Con este objetivo compañías y empresarios, viendo lasganancias futuras de sus inversiones -tales como GeneralElectric (Fairfield, Conn.) y Siemens Medical Solutions USA(Malvern, Paterson.)- están embarcados en el desarrollo denoveles equipos y pruebas.

Los grandes centros donde se están actualmentehaciendo ensayos clínicos en esta dirección son:

.Instituto Tecnológico de California.Instituto de Sistemas Biológicos de Seattle.Escuela de Medicina de Johns Hopkins.Escuela de Medicina de Harvard.Babraham Institute de Cambridge.Columbia University.Escuela de Medicina de Emory

.Rockefeller University.Memorial Sloan-Kettering Cancer Center(Gráfic07),

y algunos de los investigadoresprincipales implicados son:

.J ames R. Heath.Mark E. Davis

.Leroy Hood.Stephen Baylin.WolfReik.J. CraigVenter.George Church(Gráfico 8).

El Concepto de Red MallaOrgánica Interconectada

Los investigadores del Instituto Tecnológico deCalifornia consideran los órganos, tejidos y células quecomponen el ser humano como un sistema de redesinterconectadas (Gráfico 9). Los círculos blancos sólidos sonproteínas que interactúan unas con otras (líneas blancas), cadauna de estas proteínas tiene, en condiciones de nonnalidad, unnivel cuantificable (11).

Autocrinas IntracrínasDeunaestructurau (.

De una a otra

organela a laorganela

membrana de la ,,""" ¡ntracelular

propia célula

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Para modelar un sistema se requiere una vasta cantidadde datos y los organismos vivos están llenos de información quese puede describir como digital -ella puede ser medida ycuantificada en un modelo. Esta información biológicacomienza con el código genético de un organismo (Gráfico 10).Cada célula en el cuerpo humano lleva consigo una copiacompleta del genoma humano que está compuesto de tres milmillones de pares de bases de ADN, las letras del alfabetogenético.

Estas letras codifican 25,000 gene s que representaninstrucciones específicas para el desarrollo y funcionamiento

LosCírculosblancossólidosson Proteínasque

interactúanunasconotras (líneasblancas)(Hearh, Davls & Hood. "Nanomedieine largets Caneer".Scientifie American. Feb. 2009)

Segmento de ADNmostrando parte dela secuencia detres billones denucleótidos quecontiene el genomahumano

CRnICtILab- Mo._. K.o.MocClotehoy.- r.-iDo.e._.1994.

de las células y tejidos. Dentro de cada célula los gene s sontranscriptos a una forma más viable (Gráficos 11, 12 Y 13),pedazos menores de ARN mensajero que llevan estasinstrucciones a un equipo celular que lee el ARN y elaboracadenas de aminoácidos según las instrucciones del código (6).Luego, las cadenas de aminoácidos formados se acomodanpara constituir polipéptidos y proteínas, las máquinastridimensionales moleculares que ejecutan las funciones de lavida.

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~. T~~c .~

''''_''''_~'T~.'¡-JT 'le«o (Ouanlna)apar.acon e (eItOSlna ~\ I

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COMPLEMENTARlDADBASE DE LA

TECNOLOGIA MOLECULAR

~~~~~ :~\~'

~]Elmensajese leeengrupos de tresunidades: codón.

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eada codón detenninauno de los 21amlnoácidos queconstituyen lasprotelnas.

..........-.........-...,...

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Nactea

~ Pre-ARNm ~ADN

Transcripción lO'-. Ir-+

+UMAA(J') """" ARNm

--:::::::

:r ARNmensajero

G(~~

\=-- ~smarn~~~ UMAA(J')

Rlbosomas

TranSIaclÓR(~1:-

Lranca 15

Dentro de un sistema biológico tal como una persona(Gráfico 14), toda esta "data" se trasmite, procesa, integra yfinalmente se ejecuta a través de una red o malla de proteínasque interactúan unas con otras y con otras moléculas rele-vantes dentro de las células.

Cuando todo el sistema es visto como una red o malla deeventos interrelacionados, la enfermedad puede considerarse

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como una consecuencia de que algo ha perturbado la informa-ción patrón del programa de la red-malla.

RED-MALLAORGÁNICAINTERCONECTADCORPORAL

La causa inicial podría ser una falla dentro del sistematal como un cambio casual en el ADN, que altera el código deinstrucciones, o un efecto del medio ambiente, como porejemplo los rayos ultravioleta de la luz solar que son capaces dedesencadenar cambios en el ADN (Gráfico 15). Como unadisrupción inicial produce efectos secundarios inmediatos yestos se retroalimentan y los patrones de información continúanreplicándose, estos patrones de cambios explican el proceso dela enfermedad como una secuencia mecánica.

RayosUltravlolota

Como todas las sustancias producidas por las células sevierten en la sangre, el grupo de California se ha propuesto usarel dosaje en sangre para evaluar el status de todo el sistema dered-malla interconectado corporal (SRMIC) comparando laspoblaciones deARN mensajero producidas en los 50 órganos ytejidos del individuo (DADO QUE LA SANGRE BAÑATODOS LOS ORGANOS, CONSTITUYE UNAEXCELENTE VENTANA PARA ESTUDIAR TODO ELSISTEMA ORGÁNICO. NIVELES ANORMALES DE UNAPROTEÍNA DADA PUEDE SER UNA SEÑAL DEALTERACIÓN DE UN ÓRGANO ESPECÍFICO) (Gráfico16).

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Dado que la sangre bañatodos los órganos.

constituye una excelenteventana para estudiar

todo el Sistema orgánico.Niveles anormales de una

proteína dada puede seruna señal de alteración de

un órgano específico.Proteinas especificas deun órgano actúan comobanderas que indican la

localización de laenfermedad.

Los investigadores han encontrado que en cada órganohay alrededor de 50 ARNs que son primariamente producidosen ese órgano (11).Algunos de ellos codifican proteínasespecíficas para el órgano. Cuando hay una perturbación en elsistema esa proteína se eleva o disminuye en la sangre lo cualpuede ser una señal específica "del órgano" en donde está eldisturbio (LAS PROTEÍNAS ESPECÍFICAS DE UNÓRGANO ACTÚAN COMO BANDERAS QUE INDICANLA LOCALIZACIÓN DE LA ENFERMEDAD).

Si, por ejemplo, de las 50 proteínas específicasexistentes en cada órgano, pudieran ser mesuradas la mitad (locual significaría la posibilidad de hacer 1250 análisissimultáneos), a través de un análisis computacional, seríaposible detectar qué red-malla está perturbada, simplementepor su medición en la sangre. Y así reconocer un órgano quecomienza a mostrar un cambio que conduce a la enfermedad.

Más allá que detectar tempranamente el inicio de unadisrupción -que es tan importante por ejemplo en el cáncer-,esta metodología nos daría la capacidad de estratificar laalteración de un sujeto en relación con sus variantes, sus tipos oestadios, seguir su progreso y evaluar la respuesta siintentamos alguna forma de corrección. Davis y col. de laEscuela de Medicina de Emory, (Atl.Georgia), han iniciado lademostración de la validez de esta tesis siguiendo la evoluciónde la enfermedad prión en pericotes. Para ello inyectaron apericotes con proteínas prion infectante que conduce a unproceso degenerativo cerebral del tipo de la llamada"enfermedad de las vacas locas" o la enfermedad deCreutzfeldt-Jakob en el hombre, luego analizaron la totalidadde los ARN mensajeros que corresponden al cerebro en losanimales infectados y en controles en 10 diferentes momentosdel proceso. De estos datos, los investigadores identificaron300 cambios de ARN que comprendían la esencia quecertificaba la respuesta a la enfermedad de prion. Cerca de 200de esos ARN pertenecían a 4 red-mallas que explicaban todoslos aspectos de la enfermedad. Este estudio permitió tambiénidentificar 4 proteínas de la sangre que predecían laenfermedad antes que ella fuera sintomática, obvio valor parala medicina preventiva. Estos estudios requirieron alrededor de30 millones de mediciones y necesitaron la implementación deun software especial para analizar, integrar y modelar estaenormidad de datos, pero han demostrado que el sistema deRed Malla Orgánica Interconectado, propuesto, es válido (11).

El gráfico 17 ejemplifica una ocurrencia reconocidarecientemente en el hombre, para la próstata, por el profesorJ.R. Heath del Biosystems Biology Cancer Center. Puede versecómo la proteína MAPK8, reguladora del movimiento celular,se eleva en el estado inicial del proceso y cómo los niveles de laproteína CDC 1 se hacen 16 veces mayores en la fase tardía delcáncer prostático (11).Esto es un ejemplo, en el hombre, de cómodos proteínas nos dan indicio de la presencia y progreso de laenfermedad.

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e-

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Construir estos modelos de red-malla predictivos yhacerlos viables y útiles para el trabajo médico hacen necesariocontar con técnicas rápidas, sensitivas y sobretodo baratas parasecuenciar el ADN, medir el ARN y las proteínas resultantes.Este desarrollo de técnicas está en pleno proceso.

Canales de microfluidos dentro de un chip decuatro centímetros de ancho pueden recoger una

gota de sangre total y separar el plasma de lascélulas. El plasma con sus proteínas

suspendidas en ella fluyen a través de losestrechos canales.

Gráfico 18

Heath & Hood del Instituto Tecnológico de California,han desarrollado un chip de 4 cm. de ancho que mide niveles deproteína en una gota de sangre usando una varianteminiaturizada de una estrategia de detección convencional(Gráfico 18).

El chip está hecho de vidrio plástico y reactivos, de talmanera que es barato de producir (Gráfico 19). El dispositivotoma alrededor de 2 milímetros cúbicos de sangre, separa lascélulas del plasma y mide, utilizando reactivos inmunológicosy marcación fluorescente, alrededor de una docena de proteínasque luego se exhiben en un código de barras (Gráfico 20); todoesto en un periodo de unos pocos minutos desde la colección desangre (11).El costo calculado de esta versión prototipo es de 5 a10centavos de dólar por cada proteína analizada. Se espera quecuando esta versión esté totalmente desarrollada (capaz dehacer, no una docena, sino cientos de análisis simultáneos)estará en condiciones de cubrir la demanda de la Red-MallaOrgánica Individual que requiere el modelo de medicinatemprana o "Early Health Model".

Las proteínas fluyen a través de un arreglo ordenado deanticuerpos tachonados en las barras. Cada barra contiene

anticuerpos que se unirán solamente a su proteína específica.Una vez. que se ha corrido el plasma sobre la muestra en

examen se corre un marcador fluorescente a través de lasbarras.

Gráfico 19

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Luego de correr el marcador fluorescente, lafluorescencia será positiva en los sitios donde se

ha producido la unión de antígeno-anticuerpo(proteínas unidas al anticuerpo)

Se muestran altas concentraciones en dos bandas.

Un código de barras que contiene 12 columnas dedetección de proteínas asociadas con ínflamación y

función prostática.

Gráfico 20

Ampliar la capacidad de los chips para medir cientos omiles de proteínas tomará algún tiempo, pero los avances en losdiseños de microfluidos químicos de superficies y en la cienciade mediciones están reduciendo rápidamente la brecha entre loque es posible hoy y lo que se requerirá para hacer una medicinatotalmente personalizada y dentro del concepto de "The EarlyHealth Model" o Salud Temprana.

Estamos, pues, frente al inminente logro de unconocimiento PREDICTIVO de la enfermedad.

Sobre el Sistema de enfermedad

Siguiendo esta línea de raciocinio, el desarrollo de unllamado SISTEMA DE ENFERMEDAD, implica concebirque un análisis de la Red Malla Orgánica permitirá descubrir elpunto inicial y la vía y canales de perturbación. Se trata de unenfoque individual o personalizado en la medicina temprana.y subraya también que, conocedores de las vías perturbadas, oen camino de perturbarse, podremos actuar, tratando decorregir estas desviaciones, con medidas y terapéuticas queserían entonces parte de una NUEVA MEDICINA PREVEN-TIVA.

En este intento de actuar a nivel de las vías perturbadas,de la malla orgánica, la nanotecnología está llamada a cumpliruna importante función. De aquí que debamos decir algunaspalabras sobre la Nanotecnología en Medicina.

La Nanotecnología

A la escala de nanómetros (mil millonésima de unmetro) sustancias químicas y dispositivos pueden interactuarcon las células y moléculas biológicas de una manera singular(Gráfico 21). La figura da una idea de la dimensióncomparativa de compuestos y dispositivos con elementosconocidos. Las Nanotecnologías usadas en investigaciones yen terapias son del rango de 10 nanómetros -proteína oanticuerpo- y de 100 nm el tamaño de un virus.

Estas partículas o dispositivos se aplican como sensorespara detectar moléculas, como proteínas o ADN, como

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:4 ...:

Glucosa Anticuerpo Virus

Gráfico21

mejoradores de imágenes y como medios para dirigir, conespecificidad al tejido blanco deseado, el agente terapéutico. Sepueden construir partículas compuestas de varios materialesque contienen en su corazón moléculas terapéuticas para serliberadas en el momento y en el lugar que deseemos. Talesvehículos de envío dirigido pueden ser hechos de simplescápsulas lipídicas que filtran pasivamente a través de lasparedes de los vasos en el tejido enfermo, permitiendo el pasajede las drogas ordinarias. Las nanopartículas con diseño máscomplejo pueden incluir en su capa externa anticuerpos queactúan como proteínas de transferencia por ser específicas, porejemplo, para un tumor dado (Gráfico 22). El gráfico 23 nosmuestra el efecto de nano cristales encapsulados en látex queresponden a la luz emitiendo fluorescencia. Anticuerposadheridos a su superficie hacen que se fijen en el tumor quequeremos revelar por los sistemas de imágenes convencio-nales.

Gráfico 22

Trabajar con nanopartículas nos da una gran ventaja demanejo, ellas pueden ser ensambladas con una variedad dedrogas quimioterapéuticas o con filamentos de ADN. silenciadores de genes (12).Estos ensambles o cargas deencapsulamiento de los "nanodispositivos" pueden ser no sololipídicos sino también de distintas sustancias como polímeros ominerales, y si están recubierto s de anticuerpos específicos,como hemos ilustrado, para ciertas moléculas, los podemosdireccionar a nuestros objetivos o tejidos blanco. Estamodalidad nos da una gran flexibilidad para actuar en el lugarque deseemos o en el momento que requerimos.

Bacterias Globulo Rojo Diametro del pelo

Gráfico 23

Nanocrlstales hechos deelementos Inorgánlcos

como el Cadmlo oMercurio encapsulados en

Latex o un metalresponden a la luz

emitiendo fluorescencia adiferentes longitudes de

onda e Intensidaddependiendo de su

composición. Anticuerposadheridos a su superficiepueden hacer que estoscristales encapsulados

("dots", "dispositivos") sefijen a tejidos

seleccionados, como porejemplo un tumor, que

entonces podrá ser vistomás fácilmente con los

procedimientosconvencionales de

Imágenes.

Como vemos existen, en desarrollo, caminos parapoder actuar a nivel de las vías o canales perturbados de la RedMalla Orgánica.

Esta concepción del Sistema Biológico aplicado a laenfermedad, está llevando al desarrollo de nuevas tecnologíasque comprenden no solo el análisis de microfluidos ynanotecnología sino nuevos instrumentos de medición yvisualización y nuevas modalidades de computación quepueden analizar, integrar y hacer modelos de gran cantidad deinformación biológica (13).

En los siguientes lOa 20 años la medicina predictiva yla medicina personalizada serán materia de una revolución porlo menos en dos aspectos:

l. La secuencia de cada genoma individual, permitirácon creciente seguridad conocer el probable futuro de salud decada individuo.

2. La medición cada vez menos cara, de proteínassanguíneas nos permitirá evaluar, regularmente ycomprensivamente, cómo está evolucionando la salud de cadaindividuo.

La medicina preventiva comienza con la detección dealguna disrupción ya manifiesta en la Red Malla Orgánica, através de una proteína fuera de nivel, lo que nos da laoportunidad de intentar restaurar la Red Malla Orgánica a lanormalidad y, eventualmente, el desarrollo de drogasprofilácticas.

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El Nuevo Modelo de Medicina

Se calcula que en las siguientes dos décadas laMedicina cambiarádesumodelo actual,en el que los médicosesperanque la gentese pongaenferma,aun modeloque es, delejos, más racional en el que los doctores buscarán lasperturbaciones que pueden conducir, en el futuro, al desarrollode enfermedades. Lo que está produciendo este cambio o nuevomodelo de Sistema Médico son las nuevas tecnologías demedición.

Mientras que en el pasado se estudiaba la enfermedadanalizando los efectos de un gen en cada prueba, el nuevoSistema le dará la habilidad de analizar todos sus genes a la vez.

El promedio de visitas hoy al consultorio médicoimplica examinar la presión arterial, la temperatura, losexámenesde sangrey otras determinacionesrutinarias.En elfuturo cercano los médicos coleccionarán billones de bytes deinformación acerca de cada individuo: GENES,PROTEÍNAS SANGUÍNEAS, CÉLULAS Y DATOSHISTÓRICOS. Ellos utilizarán esta "data" para reconocer sila información biológica de sus células en la red malla ycircuitos ha sido perturbada, sea por defectos del gen o porexposición a factores negativos del ambiente o por ambos.Nuevas computadoras almacenarán gran cantidad de datosobtenidos anualmente de cada individuo y los convertirán enuna fuente de información acerca de las condiciones de salud yenfermedad.

Los doctores serán capaces de secuenciar el genoma decada paciente, y en conjunto con todos los datos podrán haceruna útil predicción acerca del futuro de la salud de ella o de él.Serán capaces de decirle, por ejemplo, tú tienes el 30% deriesgo de desarrollar un cáncer de ovario antes de los 30 años(Medicina Predictiva). Un estudio bianual de su sangre haráposible obtener información sobre el actual estado de salud decada uno de los 50 órganos de su sistema. Estos pasos colocaránel foco de la Medicina en el paciente individual (MedicinaPersonalizada).

La aplicación de esta medicina sistemática servirá paradesarrollar drogas que ayuden a prevenir enfermedades. Si, porejemplo, uno tiene el 50% de la chance de desarrollar uncarcinoma de próstata para la edad de 50 años, será posiblecomenzar a tomar drogas cuando tiene 30 años, lo que reducirásustancialmente la probabilidad señalada (Nueva MedicinaPreventiva). El foco del cuidado de la salud se moverá de tratarenfermedades a mantener las condiciones de salud.

La Medicina Participativa significa la oportunidadque nunca han tenido los pacientes de tomar el control de supropia salttd. Esto es, el individuo que estará al tanto de susniveles proteicos en cada una de las redes de su malla interco-nectada podrá, al sorprender alguna desviación, alertar almédico que lo controla señalándole la ocurrencia de estadesviación, y el médico estará en condiciones de poder intentarcorregir esta inicial perturbación. En esta forma el pacienteestará participando en el propio control de su salud.

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Nuevas compañías que pueden analizar las variacionesdel genoma humano como "23andme" (Mountain View,California) y "Navigenics" (Foster City, California) están yaplaneando proveer a los pacientes con información genéticaque puede ser útil para modificar su comportamiento y evitarproblemas potenciales. En octubre del 2008, el "ScrippsTranslational Science Institute" asociado con las compañíasNavigenics, Microsoft Corporation y Affymetrix anunció elinicio de un estudio que durará 20 años, denominado "ScrippsGenomic Health initiative" en donde se estudiarán miles deindividuos en los que, después de haber realizado las pruebasgenéticas, se harán las indicaciones pertinentes para intentarmodificar las vías perturbadas que el estudio defina. En juliodel 2009 Navigenics redujo el precio del estudio genéticobásico, que antes costaba miles de dólares, a $999.

Así como ahora, sabemos que el fumar a menudo causacáncer pulmonar o que la exposición a la luz solar causa cáncerde piel, en el futuro los pacientes necesitarán no solamentedatos genéticos sino también conocimientos sobre factores delmedio ambientecapacesde activaro desactivargenesy causarenfermedades.

Gráfico 24

A este nuevo enfoque en el manejo del acto médico elDr. Leroy Hood, del Instituto Tecnológico de California, le hadenominado MODELO DE MEDICINAN (14(Gráfico 24).

Obviamente, ello va a introducir nuevas variables en larelación médico-paciente, en la industria farmacéutica, en laindustria alimentaria y en las compañías de seguros. Hoy losclínicos no están preparados ni entrenados para esto. Lascompañías de seguros tampoco; los seguros de Salud soloreconocen beneficios para el enfermo con diagnóstico probado.Las compañías farmacéuticas descansan en los derechos depropiedad intelectual de drogas que han demostrado efectivi-dad en enfermedades ya establecidas y comprobadas.

La investigación también tendrá que cambiar. La mayorparte de las enfermedades importantes como diabetes, cáncer,enfermedades cardíacas, obesidad y Alzheimer, son tan com-plejas que los acercamientos que hasta ahora hemos tenido de

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ellas, para estudiarlas, solo han mostrado resultadosmarginales. Con el nuevo enfoque habrán de desarrollarsenuevos sistemas de exploración de estos procesos.

La educación médica también tendrá que transformar-se, si bien hoy, como ya lo hemos dicho, estamos haciendo usopuntual de muchas de las novedades de las nuevas tecnologías,la clasificación que hacemos de las enfermedades se basa enunos pocos parámetros mesurables. En el futuro, los médicosnecesitarán familiarizarse con la complejidad de los sistemasbiológicos humanos y tendrán que trabajar de la mano con unaserie de armas basadas en la computación. Los médicos seenfrentarán a pacientes que tienen una enorme cantidad deinformación a su disposición. Los más optimistas piensan queen el futuro los doctores, más que tener que preocuparse de laenfermedad, estarán embarcados en cómo mantener lacondición de bienestar. Mi experiencia me indica que estas

auspiciosas previsiones debemos tomarlas con cautela y no alpie de la letra.

De otro lado, y finalmente, la digitación de la medicina-que es nuestra habilidad de extraer y almacenar informaciónrelevante sobre el ADN y las moléculas activas en la sangre decada individuo- conjuntamente con los cambios revolucio-narios en el diagnóstico, terapéutica y prevención; permitirian,de lograrse, como se pretende, la disminución del costo de laspruebas más sofisticadas, llevar la nueva medicina a lossectores menos favorecidos. Esto haría posible que, por fin, secumpla con la Declaración Universal de los Derechos delHombre, que establece que toda persona tiene derecho a unnivel de vida adecuado que le asegure la salud y el bienestar. Ellema: "Salud para todos en el Mundo", hasta hoy inalcanzable,seria recién, entonces, ¡una realidad! ¡Hagamos votos para queasí sea!

Referencias bibliográficas

1.Mellors RC. Analytica1Cytology. 2nd. Edition. Mc. Graw-HillBookCompany.1959.

2.Weinstein, RS. The S-Curve Framework. Predicting the Futureof Anatomic Pathology. Arch. Pathol. Lab. Med. 2008;132:739-742.

3.0'Malley D. Practical Applications of Te1epathology usingMorphology-Based anatomic Pathology. Arch. Pathol. Lab.Med. 2008;132:743-747.

4. Kass, ME. The future escape of Pathology. Conference.Introduction. Arch. Pathol. Lab. Med. 2008;132:733.

5.Schwartz JN. The future escape of Patho10gy. Conference.Overview. Arch. Pathol. Lab. Med. 2008; 132:734.

6.Lewin B. Genes VII. Oxford University Press, 2000.7.Watson JD, Crick FHC. Mo1ecu1arStructure ofNucleic Acids.

A Structure for Desoxyribose Nucleic Acid. Nature. 1953;171:737.

8.Ross DW. Introduction to Molecu1arMedicine, Second Edition,Springer.NewYork 1996.

9.Majno G, Joris l. Cells, Tissues and disease. Principies ofGeneral Pathology. Blackwell Science, Cambridge,Massachusetts 1996.

1O.Friedman BA. A survey of the Myriad Forces ChangingAnatomic Pathology and their consequences. Arch. Pathol.Lab. Med. 2008;132:735-738.

11.Heath JR, Davis ME, Hood L. Nanomedicine TargetsCancer.ScientificAmerican,2009;34-41.

12.Davis ME, Zuckerman JE, Choi Chung H, Seligson D,Tolcher A, Alabi CA, YenY, Heidel JD, Ribas A. Evidence ofRNAi in humans from systemically administered siRNA viatargeted nanoparticles. Nature 20 10;464: 1067 -1071.

13.Arias-Stella J. El Futuro de la Patología. Diagnóstico: 2009;48(1):23-32.

14.Hood L.A doctor's Vision ofthe future ofMedicine. Institutefor System Biology in Seattle, Washington. Newsweek,2009;6:13.

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