Iconografia molecular, medicina molecular i salut va ser el títol d’una ponència amb la qual Vanderheyden va donar a conèixer les seves últimes recerques a un grup d’informadors europeus. L’especialista belga lidera un equip d’investigadors que tracten d’aplicar les innovacions tècniques en tomografia computadorizada o espectografía de masses als processos i reaccions que tenen lloc en l’organisme humà. L’empresa per la qual treballa, a més de compondre impressionants seqüències de quant ocorre a l’interior del cos per a la sèrie de televisió House, M.D., progressa en la detecció precoç de processos neoplásicos i neurodegenerativos. La clau, com explica l’entrevistat, està en la transcripció d’un llenguatge molecular que tot ho abasta.
Crec que la millor definició és la que va forjar l’any passat el Journal of Nuclear Medicine: «una tècnica que de forma directa o indirecta aconsegueix monitorar i registrar la distribució espai-temporal de les molècules i els processos cel·lulars amb destinació a aplicacions bioquímiques, biològiques, diagnòstiques o terapèutiques».
Per descomptat. Lawrence hi hauria alucinado amb el descobriment de l’ADN i els posteriors avanços en biologia molecular. Però la sorpresa discorre avui cap a unitats encara menors.
Exacte. Un àtom d’hidrogen té particularitats sorprenents, per no parlar del de carboni, que és gairebé com un llibre en el qual llegir la història de tota la creació.
Una utilitat ja verificada es refereix a la genòmica i la cartografia del genoma humà, la seqüenciació genètica de les malalties avui conegudes i la possibilitat d’assessorar factors de risc en determinats individus. Es tracta d’aplicacions d’avui, no futures. Mitjançant iconografia molecular podem partir de mostres in vitro per caracteritzar o detectar una malaltia i establir, sobre la base d’aquesta simple caracterització, un diagnòstic molt precís.
«En un futur,els metges podran predir qui va a patir una malaltia i intervenir precoçment»La medicina avança també cap a una millor caracterització de les malalties. Els garbellats de pacients són, certament, essencials per rendibilitzar les proves diagnòstiques d’última generació; de la mateixa manera que aquestes proves permeten rendibilitzar les mesures terapèutiques a seguir.
Mitjançant iconografia molecular podem esbrinar per què determinats fàrmacs actuen millor en uns pacients que en uns altres, podem monitorar l’efecte terapèutic i ajudar al terapeuta a escollir i prescriure alguna cosa que sap amb certesa que va a funcionar, sense necessitat de fer teràpies empíriques que poden, en ocasions, resultar contraproduents. En un futur immediat, els metges podran predir què individus van a patir una malaltia, intervenir en les fases més precoces de la mateixa i monitorar al 100% l’eficàcia del tractament administrat.
En el nostre departament comptem amb biòlegs que s’encarreguen d’interpretar la biologia fonamental de les malalties i explorar possibles biomarcadores que ajudin al metge a traçar un diagnòstic. Expliquem així mateix amb químics que escodrinyen les característiques dels biomarcadores que són objecte d’estudi i que se serveixen de la iconografia molecular per observar el comportament d’aquestes partícules en determinades situacions fisiològiques. Després disposem de metges que dissenyen estudis clínics o preclínicos per posar a prova les hipòtesis formulades pels investigadors de laboratori.
Sabem que la proteïna amiloide exerceix un paper central en la malaltia d’Alzheimer. Basant-nos en el comportament d’aquesta molècula i a través d’iconografia molecular podem distingir un cervell normal d’un altre amb problemes de memòria o un altre amb disfunció cognitiva latent. D’aquesta manera, vigilem l’aparició de la demència i podem intervenir en la seva fase més precoç, obtenint així els millors resultats terapèutics.
En l’estudi dels gens, la iconografia molecular ens permet no solament fixar les estructures, sinó esbrinar la informació i les instruccions que conté cada gen. D’aquesta manera, podem traçar el desenvolupament del gen en la seva interacció amb una proteïna i avançar quin va a ser el producte final. En el nostre laboratori hem identificat l’ADN d’una eruga fins a donar amb la seqüència proteïca i les instruccions perquè la tal eruga acabi convertida en una papallona monarca. Hem arribat a l’extrem de descobrir que cada taca en el disseny dels colors de l’ala de la papallona correspon a l’expressió d’un únic gen. Per extensió, podem dir també que cada gen implicat en una malaltia instrueix una caracterització molecular concreta. Nosaltres només ens circumscrivim, ara com ara, a l’oncologia, la cardiologia i la neurologia.
Tornant a la malaltia d’Alzheimer, els nostres biòlegs han descobert que la malaltia avança un 10-15% cada any que passa; pel que no és igual tractar al pacient quan la malaltia acaba de debutar que després de diversos anys. En cardiologia cartografiem mitjançant iconografia molecular tota la inervación cardíaca, podent detectar i mesurar l’activitat dels neurotransmisores implicats en la perfusión. Per aquesta via, també podem detectar el debut d’una insuficiència cardíaca congestiva.
En els pacients amb càncer, podem monitorar l’eficàcia d’un agent quimioterapéutico, demostrar que alguns tumors conserven la seva massa malgrat haver quedat sense metabolisme i, d’aquesta manera, reivindicar el paper de l’angiogénesis en la remissió cancerosa. Treballem així mateix en la identificació de biomarcadores per a la metàstasi.
Els marcadors biològics o biomarcadores permeten identificar canvis mesurables, ja siguin bioquímics, fisiològics o morfològics, que s’associen a l’exposició d’una determinada molècula. Alguns marcadors, com els de resposta biològica o de malaltia, no poden identificar la substància desencadenant d’un episodi patològic; en canvi, indiquen a l’investigador que l’episodi patognómico (signe o símptoma específic d’alguna malaltia) ja ha tingut lloc i que és necessària una intervenció terapèutica.
Per exemple, els nivells de colinesterasa en sang es veuen alterats per l’exposició a plaguicides. Un nivell anormalment baix de colinesterasa és un biomarcador de l’exposició a plaguicides organofosforados. Els biomarcadores s’utilitzen per detectar la presència d’una exposició, determinar les conseqüències biològiques d’aquesta exposició, detectar els estats inicials i intermedis d’un procés patològic, identificar als individus sensibles d’una població o fonamentar la decisió d’intervenir, tant a nivell individual com a ambiental.
Per esbrinar si un presumpte biomarcador compleix bé la seva funció, els biòlegs han de parar esment a l’especificitat i sensibilitat del biomarcador, la facilitat o dificultat amb que pot ser detectat, la seva estabilitat i la seva cinètica de formació. Els biomarcadores més utilitzats són els marcadors interns de dosis, que permeten quantificar la concentració dels xenobiòtics (compostos sintetitzats en laboratori) i els seus metabòlits, i els marcadors de dosis biològicament efectives (els compostos d’addició d’hemoglobina i albúmina són biomarcadores de dosis biològicament efectives molt convenients a causa que es poden obtenir fàcilment de la sang).
També estan els marcadors de resposta biològica (són molt persistents i sovint representen alteracions genètiques; constitueixen exemples les mutacions de certs oncogenes i els intercanvis entre cromatines germanes). Els marcadors de malalties es presenten en manifestacions preclínicas o precoces de malalties i que representen l’últim pas abans que s’estableixi la malaltia que produeix l’exposició; per exemple, els pòlips en el còlon són un marcador de malaltia ja que la continuació de l’exposició pot conduir a la generació d’un càncer.
I finalment, els marcadors de susceptibilitat, que s’utilitzen per identificar als individus més susceptibles, amb major probabilitat de reproduir el trajecte d’exposició-malaltia; un marcador de susceptibilitat és l’activitat de la N-acetiltransferasa, de manera que els individus amb una elevada activitat d’aquest enzim tenen un risc més elevat.
