Covid-19: científicos buscan una respuesta rápida contra la pandemia

MUCHO ANTES de que el coronavirus empezara a propagarse más allá de China, los expertos en enfermedades infecciosas de todo el mundo sabían que había múltiples razones para temerle. El patógeno no solo era extremadamente contagioso y letal, también era nuevo: los científicos no habían escrito artículos sobre él, los médicos no tenían vacunas o píldoras que darles a sus pacientes. Las herramientas más efectivas que tenemos, al momento, son medidas de salud pública del siglo XIX como cuarentenas y distanciamiento social.

La aparición del síndrome respiratorio agudo grave por coronavirus 2019, o SARS-CoV-2, ha dejado en claro nuestra vulnerabilidad a un patógeno nuevo. Se calcula que entre 160 millones y 214 millones de personas solo en Estados Unidos podrían infectarse en el transcurso de la epidemia. Los decesos podrían ascender de 200,000 hasta 1.7 millones de personas, según los Centros de Control y Prevención de Enfermedades (CDC), y hasta las decenas de millones a escala mundial.

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La falta de tratamientos es un contraste alarmante con lo sofisticado de la ciencia médica actual, la cual está en una especie de era dorada de genómica, aprendizaje de máquinas y grandes datos. El coronavirus nos tomó por sorpresa. Pero, al mismo tiempo, ha subrayado cuánto han evolucionado las herramientas de la medicina en años recientes. Pocos días después de que expertos locales en enfermedades infecciosas enviaron muestras de virus tomadas de dos pacientes infectados con una forma sospechosa de neumonía al Instituto de Virología de Wuhan, un laboratorio de investigación de renombre mundial, para analizarlas, los científicos habían secuenciado el ARN del patógeno de reciente aparición y subieron a la nube su código genético completo de 30,000 nucleótidos.

En todo el planeta, los científicos lo descargaron y empezaron a aislar anticuerpos. Los virólogos y biólogos computacionales usaron herramientas de aprendizaje de máquinas para analizar su estructura y buscar medicamentos existentes que pudieran funcionar contra él. Los patologistas aplicaron las herramientas de la biología molecular para investigar las vulnerabilidades en la armadura de proteína del virus. “El ritmo de la investigación científica en verdad se ha dado a una velocidad vertiginosa”, dice Angela Rasmussen, viróloga y científica investigadora de la Universidad de Columbia. “No tiene precedentes”.

Mientras la cantidad de casos sigue aumentando exponencialmente en Estados Unidos y otras partes del mundo, los científicos se apresuran para encontrar medicamentos antivirales que sean efectivos para aliviar los peores estragos de la enfermedad, una neumonía devastadora que afecta a una cantidad alarmantemente alta de pacientes. La meta es darles a los médicos una gama más amplia de armas en las semanas y meses por venir, y salvar vidas.

RESPUESTA RÁPIDA

En años recientes, las tecnologías que permiten la secuencia rápida del material genético se han convertido en el equipo estándar en la mayoría de los principales laboratorios de investigación. Gracias a estas herramientas, los científicos fueron capaces de declarar con relativa confianza que el virus actual está relacionado estrechamente con el coronavirus del SARS que golpeó en 2003, y también muy estrechamente relacionado con un coronavirus de murciélagos hallados en una cueva en Yunnan, China, en 2017. Con este conocimiento, los científicos desempolvaron los archivos de ese brote y los retomaron donde los dejaron otros científicos.

La secuencia rápida del genoma no solo les permitió a los investigadores publicar la secuencia completa del SARS-CoV-2 en cuestión de días, en vez de los meses en el caso del genoma del SARS en 2003. También les permitió a los científicos secuenciar cepas del virus en el estado de Washington, Nueva York, Italia y otras partes del mundo, las cuales están usando para formar una especie de registro genealógico del SARS-CoV-2: un mapa detallado de cómo el virus se propagó y mutó.

Los científicos usaron esta información para rastrear el progreso del virus y calcular cuántas personas han estado expuestas en un área determinada, lo cual informó la respuesta de salud pública. “Sabemos, a partir de la secuencia de algunos de los virus más recientes de Seattle, que esos virus probablemente se derivaron del primer paciente que llegó a Estados Unidos con coronavirus a mediados de enero”, dice Rasmussen, quien señaló por entonces que el área de Seattle tenía aproximadamente 6,500 casos.

 

Rastrear el virus de esta manera ayudó a los trabajadores de salud pública a concluir pronto que el virus era inusualmente contagioso, lo cual informó la planeación de emergencia en China, Italia y demás lugares. Por supuesto, la tarea más urgente es evitar que las salas de cuidado intensivo se abarroten con pacientes con insuficiencia respiratoria. En los pacientes más gravemente enfermos, el COVID-19 ataca los pulmones, disparando el sistema inmune para que cree una sopa espesa de glóbulos blancos y otros agentes inmunológicos que inunda los pulmones. En los casos más graves, esta respuesta inmunológica tapa las cavidades aéreas e impide que se transfiera el oxígeno del aire al cuerpo, reduciendo enormemente la capacidad pulmonar. Para sobrevivir, estos pacientes requieren de ventiladores mecánicos, los cuales pueden forzar concentraciones más altas de oxígeno en las partes de los pulmones que todavía funcionan, permitiéndoles descansar, recuperarse y preservar la valiosa energía necesaria para sobrevivir al ataque viral. Pero los ventiladores son peligrosamente escasos. Por ejemplo, menos de la décima parte de las 925,000 camas de hospital en Estados Unidos está equipada para pacientes enfermos de gravedad.

La medicación antiviral podría reducir el tiempo que los pacientes necesitan estar en ventiladores, y tal vez evitar que muchos de ellos necesiten uno en primer lugar. Una de las ideas más prometedoras es desarrollar medicamentos nuevos que puedan atenuar la respuesta inmunológica para mantener los pulmones funcionando adecuadamente. Los médicos en el Primer Hospital Afiliado de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (Hospital Provincial de Anhui) y el Segundo Hospital Popular de Anhui Fuyang en China usaron tocilizumab, un medicamento desarrollado por Chugai, una compañía japonesa, originalmente para tratar la artritis reumatoide, en 21 pacientes enfermos de gravedad.

A los pocos días, la fiebre regresó a la normalidad y todos los otros síntomas mejoraron “notablemente”, según un artículo en el estudio publicado poco después. En 15 de los 21 pacientes, su necesidad de oxígeno se había reducido y un paciente no necesitó terapia de oxígeno. Las tomografías computarizadas revelaron que la función pulmonar mejoró en 19 de los 21 pacientes, y el porcentaje anormal de glóbulos blancos hallado en 17 de los 21 pacientes antes del tratamiento regresó a la normalidad en diez de ellos al paso de cinco días. Diecinueve de las personas tratadas fueron dadas de alta al paso de dos semanas, y se reportó que los otros dos se “recuperaban bien”.

Regeneron Pharmaceutical, una compañía domiciliada en Tarrytown, Nueva York, cree que su medicamento Kevzara para la artritis reumatoide sería efectivo de forma similar para tratar a pacientes enfermos de gravedad. El medicamento consiste en anticuerpos que se pegan e inactivan las diminutas moléculas de proteínas en la superficie de las células inmunológicas del cuerpo conocidas como interleucinas 6 y cuya función es ampliar una respuesta inmunológica.

“La gente muere porque pierde la capacidad de respirar, ya que sus pulmones están inflamados”, dice George D. Yancopoulos, presidente de Regeneron y su director científico. “Eso es lo que está sucediendo. Es un hecho. La pregunta es: ¿qué está provocando la inflamación? Si impides eso, básicamente los pulmones se calman, las células salen del pulmón y tampoco hacen toda esta cosa mala”.

Regeneron actualmente está en pláticas con la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) y el Departamento de Salud y Servicios Humanos de Estados Unidos sobre pruebas clínicas aceleradas. Una prueba está reclutando 400 pacientes hospitalizados por el COVID-19. Si todo sale bien, podría llegarse a un veredicto sobre el tratamiento en los próximos uno o dos meses. La compañía ya ha producido suficiente medicina para tratar a decenas de miles de pacientes afectados de gravedad, dice Yancopoulos. Sanofi, que tiene la licencia para distribuir el medicamento fuera de Estados Unidos, ha iniciado pruebas similares en Europa.

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Regeneron también está pensando en usar anticuerpos monoclonales como un arma potencial en contra del COVID-19. Estas son proteínas hechas a la medida y diseñadas por el sistema inmunológico específicamente para pegarse y neutralizar al virus.

Regeneron usa ratones que han sido manipulados genéticamente para producir anticuerpos que podrían utilizarse en el cuerpo humano. La compañía ya ha expuesto estos “velocirratones” al SARS-CoV-2 y extrajo miles de anticuerpos. Ahora está analizando su efectividad potencial contra el COVID-19, e identificó algunos de los anticuerpos más potentes. Entonces los producirá en masa mediante cultivarlos dentro de líneas celulares incubadas en “biorreactores” enormes, diseñados para suscitar la máxima reproducción.

Christos Kyratsous, vicepresidente de investigación de Regeneron, dice que les tomará cuatro meses el pasar de seleccionar los anticuerpos más poderosos a producir células suficientes para proveer las decenas de miles de litros de medicina necesarios para poner en amplia disposición el medicamento para quienes padecen el COVID-19 en Estados Unidos, lo cual hace que algunos en las líneas del frente tengan esperanza de que un nuevo medicamento hecho a la medida pudiese estar circulando para finales de agosto.

Otras acciones experimentales están destinadas a ayudar a los pacientes a combatir la infección por sí mismos. A mediados de marzo, inmunólogos y profesionales médicos de la Universidad Johns Hopkins entregaron planes a la junta institucional de revisiones de la universidad y a la FDA para extraer anticuerpos de la sangre de pacientes que ya se han recuperado de una infección del COVID-19, dice Arturo Casadevall, un inmunólogo y experto en enfermedades infecciosas en la Escuela de Medicina Johns Hopkins. La idea es inocularles a los pacientes nuevos los anticuerpos filtrados de la sangre de pacientes que ya han combatido exitosamente la infección.

Los médicos que enfrentan pandemias han usado una estrategia similar para combatir enfermedades infecciosas por más de un siglo, incluida la influenza de 1918. Pero esta vez el enfoque tiene un giro moderno. Casadevall y sus colegas planean confiar en métodos y equipos que los hospitales ya poseen en sus bancos de sangre, como máquinas que actualmente eliminan anticuerpos de la sangre de pacientes con enfermedades autoinmunes, para evitar que sus cuerpos ataquen sus propias células. (La sangre, por lo general, se vuelve a inocular en el cuerpo para prevenir la anemia.) Estas mismas máquinas podrían usarse ahora para extraer anticuerpos de los sobrevivientes del COVID-19. Los científicos probarían los anticuerpos para hallar los más potentes y luego administrárselos a los pacientes enfermos o personal médico que necesite protección. Este método podría desplegarse en ciudades de toda la nación o de todo el planeta, doquiera que existan bancos de sangre. Y Casadevall dice que ha estado en contacto con funcionarios de salud en la Clínica Mayo, la Ciudad de Nueva York y demás lugares, quienes están considerando tomar medidas similares.

 

Aun cuando el enfoque no producirá de inmediato un medicamento que se pueda producir en masa, podría servir como un tratamiento para cerrar la brecha, comenta él, hasta que estén en línea medicamentos nuevos, como los desarrollados por Regeneron. “Podemos aplicar esto y podemos darle a la gente algo más que un respirador para proveerle oxígeno”, dice Casadevall.

Un equipo que incluyó a expertos en enfermedades infecciosas de Hopkins, funcionarios de bancos de sangre y personal regulador ha sostenido conferencias telefónicas con regularidad. El equipo ahora está probando muestras de sangre y desarrollando un plan para desplegar el enfoque en toda Baltimore. Y también espera que los primeros anticuerpos filtrados puedan entregarse a principios de abril, a tiempo para la llegada de la “segunda oleada” de pacientes a los hospitales. El enfoque, que ya se usa en China, podría generalizarse en Estados Unidos.

TIRAR LA CASA POR LA VENTANA

Los médicos en las líneas del frente en China, Italia y demás lugares han identificado otros tratamientos potenciales para asumir un enfoque de “tirar la casa por la ventana” que usa toda herramienta disponible para derrotar al virus. Como el brote es muy reciente, no hay datos sólidos disponibles sobre estos tipos de medidas, pero los médicos han dado reportes anecdóticos favorables y han administrado veintenas de pruebas ad hoc.

El más promisorio y ampliamente discutido es remdesivir, un medicamento antiviral de amplio espectro producido por Gilead. Desarrollado originalmente para tratar a pacientes con ébola, remdesivir funciona mediante bloquear una enzima que es crucial para la capacidad de los virus de reproducirse. El medicamento no resultó ser efectivo para el ébola, pero las pruebas demostraron que no tenía efectos secundarios graves. Los estudios subsiguientes en primates no humanos sugieren que el medicamento es efectivo contra los coronavirus —específicamente, el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS)—, lo cual ha dado un poco de optimismo a los funcionarios de salud pública.

“Hay un solo medicamento al momento que pensamos que podría ser en verdad eficaz, y ese es remdesivir”, dijo Bruce Aylward, un alto asesor y líder internacional de la misión conjunta de la Organización Mundial de la Salud en China, durante una conferencia de prensa el 24 de febrero.

Ya están en marcha las pruebas clínicas para probar el medicamento en Estados Unidos y la provincia de Hubai en China. Los resultados preliminares de los primeros de estos estudios se esperan tan pronto como abril, menciona Gilead. Gilead también está en proceso de reclutar alrededor de mil pacientes, en su mayoría en condados que ya han tenido cantidades altas de casos diagnosticados, en una prueba para evaluar el medicamento por vía intravenosa.

Los llamados inhibidores de la proteasa también han surgido como candidatos potenciales para tratar las infecciones del COVID-19. Estas medicinas antivirales, desarrolladas durante la crisis del VIH/sida, actúan en la enzima proteasa, la cual tiene un papel vital en la capacidad del VIH de reproducirse dentro de las células que infecta (rompe las moléculas grandes de proteínas en unas más pequeñas). Al inhibir la acción de la proteasa, los medicamentos evitan el progreso de una infección con VIH, impidiendo que se desarrolle el sida. Desde entonces, los investigadores también han desarrollado inhibidores modificados de la proteasa para combatir la hepatitis C y otros virus.

Los coronavirus como el SARS-CoV-2 también usan un tipo de proteasa durante la reproducción, pero el virus es lo bastante diferente para que los antivirales contra el VIH tal vez no sean efectivos. Está en marcha la investigación para saberlo.

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La medicina antimalárica cloroquina, y su derivada, la hidroxicloroquina, también son candidatos a tratamientos contra el COVID-19. Los investigadores primero empezaron a probar su capacidad para detener la propagación de virus durante la batalla contra el sida. Los medicamentos están diseñados para interferir con la “endocitosis”, el proceso mediante el cual un virus u otro microbio entra en la célula. Desde entonces, se ha demostrado que tienen cierto grado de éxito en el laboratorio contra una gama amplia de enfermedades virales, incluidos el resfriado común y el virus del SARS. El 16 de marzo, funcionarios chinos de salud pública anunciaron que una prueba clínica en 10 hospitales en Pekín y las provincias de Guangdong y Hunan, en la cual participaron más de cien pacientes, mostró un efecto positivo: los pacientes quienes tomaron cloroquina tenían más posibilidades de mostrar una reducción en la fiebre, mostraron pulmones más claros en las tomografías y redujeron el tiempo de recuperación.

Surgirán más tratamientos conforme los médicos y científicos en las líneas del frente continúen probando medicamentos nuevos. Por ejemplo, en marzo, un funcionario chino dijo que la medicina favipiravir, desarrollada por Fujifilm Toyama Chemical como un medicamento contra la influenza, dio resultados positivos en pacientes con el COVID-19 en pruebas en Wuhan y Shenzen.

AUMENTAR LA ESCALA

Hay muchos obstáculos para hacer que un tratamiento salga del laboratorio y entre en el hospital. Primero, las pruebas clínicas deben demostrar que los medicamentos son seguros de usar, y muchas medicinas por lo general fallan esta prueba. Se reportó que un coctel de los medicamentos para el VIH lopinavir y retonavir, que fue probado en China, no daba un beneficio a los pacientes. La efectividad de los medicamentos para el VIH contra el COVID-19 sigue siendo en gran medida anecdótica y no demostrada. Y la cloroquina en dosis altas puede resultar tóxica.

En cuanto se demuestra que un medicamento es seguro y efectivo, llevarlo a millones de pacientes alrededor del mundo requiere de una capacidad de fabricación enorme. Redoblarla puede tardar meses, dice Prashant Yadav, un miembro invitado del Centro para el Desarrollo Global y experto en cadenas de abastecimiento de atención médica. Por ejemplo, según calcula, posiblemente tome de seis meses a un año para redoblar la producción lo suficiente para satisfacer la potencial demanda mundial de remdesivir, en caso de que resulte efectivo y seguro.

Dada la necesidad urgente de medicamentos nuevos alrededor del mundo, algunos funcionarios de salud pública han pedido protocolos nuevos para determinar quién decidirá cómo designar las reservas limitadas. Habría una manera de coordinar el abastecimiento de medicinas, con papeles y responsabilidades claras para los tratamientos apurados. Esto conllevaría un nivel sin precedentes de coordinación entre la Organización Mundial de la Salud, organizaciones que financian medidas mundiales de salud, expertos en cadenas de abastecimiento en las compañías farmacéuticas y los gobiernos. En cuanto un país haya obtenido el medicamento, el gobierno junto con organizaciones privadas de atención médica y las compañías de medicinas tienen que apurar la distribución de los medicamentos.

“¿Los gobiernos y las agencias mundiales pueden tomar decisiones extremadamente rápidas en el ambiente complejo y de algún modo incierto?”, pregunta Yadav. “¿Cómo administramos un sistema de abastecimiento para que todo hospital que lo ordene reciba una provisión suficiente? Es un problema de racionar las capacidades: alguien tiene que decidir cuánta demanda necesitamos para las reservas existentes. Y por lo que sabemos, las decisiones de racionamiento sacan lo peor en términos de coordinación mundial y de política local y nacional. Y si una compañía nunca ha vendido mucho en África, entonces tendrá que empezar de cero”.

SOLUCIÓN A LARGO PLAZO

Con suerte, los tratamientos antivirales evitarán que la gente muera del COVID-19, pero la mayor esperanza a largo plazo para controlar la enfermedad es una vacuna. El tiempo típico para desarrollar vacunas es de 12 a 18 meses. La más prometedora y avanzada es mRNA1273, la cual es desarrollada por Moderna, una compañía de Boston. A mediados de marzo, el instituto de Investigación en Salud Kaiser Permanente Washington comenzó una prueba de seguridad y dosis en la que 45 voluntarios, jóvenes y sanos, recibieron dosis diferentes de la vacuna.

Otras acciones incluyen a INO-4800, una vacuna que es desarrollada por Inovio Pharmaceuticals, domiciliada en Pensilvania; una vacuna basada en la labor previa contra el coronavirus aviar del Instituto de Investigación MIGAL en Israel; una compañía llamada Heat Biologics, que ya tiene una vacuna contra el cáncer en pruebas clínicas, sí como acciones en etapas tempranas de Johnson and Johnson, Pfizer y GSK.

Pocos dudan que por lo menos algunas de estas acciones, y muchas otras parecidas, con el tiempo resultarán en tratamientos efectivos. Cuánto tiempo tarden depende de mucho trabajo duro y algo de suerte. “Contra todo pronóstico, ideamos producir en masa la penicilina, derrotamos a la polio y la viruela”, comenta el Dr. Peter Jay Hotez, profesor y decano de la Escuela Nacional de Medicina Tropical en el Colegio Baylor de Medicina en Houston. “Es desafortunado que tuviéramos que esperar hasta que las cosas se volvieron tan urgentes para enfocarnos en las necesidades del mundo, pero pienso que ya estamos en ello”.

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Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek