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Se mire por donde se mire, el medicamento para la diabetes Ozempic ha sido un éxito de ventas, acumulando miles de millones de dólares anuales. Solo en Estados Unidos, las farmacias despachan cada mes millones de recetas de Ozempic y medicamentos afines, que se han hecho populares por sus efectos adelgazantes.
Pero al principio, antes de la publicidad de los famosos, de los artículos de opinión y de la crisis mundial del suministro, solo existía un extraño lagarto venenoso aficionado al ayuno intermitente. El monstruo de Gila, originario de los desiertos de Norteamérica, puede sobrevivir con unas pocas comidas al año, gracias a una hormona de su veneno que ralentiza la digestión.
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El descubrimiento de esta hormona allanó el camino para Ozempic, lo que convirtió al monstruo de Gila en un regalo enormemente rentable para la medicina moderna. Y el verano pasado un monstruo de Gila en particular, una antigua mascota llamada Pebbles, necesitaba medicina a cambio.
Pebbles, que vive en Creature Conservancy, una organización educativa sobre la fauna silvestre de Ann Arbor, Míchigan, se había infectado con un parásito llamado Cryptosporidium. Este parásito, difícil de matar, coloniza el tracto digestivo y suele ser una sentencia de muerte para los reptiles.
Un veterinario había recomendado la eutanasia humanitaria de Pebbles. Pero Creature Conservancy no estaba dispuesta a aceptar ese destino para Pebbles, a quien le quedaba por delante potencialmente al menos otra década de vida.
“Si es que podemos curarla”, dijo Steve Marsh, fundador de Creature Conservancy, una tarde del pasado julio.
Se corrigió: “Si es que él puede curarla”, dijo. Señaló con la cabeza a un hombre vestido con elegancia y que sostenía a Pebbles entre sus manos enguantadas: Tim Cernak, químico farmacéutico de la Universidad de Míchigan.
Unos minutos después, un veterinario introdujo un tubo en la garganta del lagarto, recogiendo líquido de su estómago. Más tarde, Cernak estudiaría esta muestra en su laboratorio, con la esperanza de aislar el parásito y encontrar un fármaco que pudiera vencerlo.
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Pebbles no era el paciente que Cernak tenía en mente cuando empezó su carrera. Hasta 2018, había trabajado en el gigante farmacéutico Merck, desarrollando fármacos para personas con cáncer, VIH, diabetes y otras enfermedades. Por el camino, había ayudado a desarrollar enfoques de vanguardia, con robots e inteligencia artificial, para acelerar la invención de nuevos fármacos humanos.
Sin embargo, hace unos años, Cernak decidió que quería utilizar esas herramientas para fabricar medicamentos para plantas y animales enfermos, forjando un nuevo campo que denominó “química de la conservación”.
Los monstruos de Gila no eran la única especie que había inspirado medicamentos humanos. Había antibióticos derivados de hongos, anticancerígenos de plantas y analgésicos de veneno animal. Cernak pensó que ya era hora de que los químicos farmacéuticos devolvieran el favor. “Para mí se trata de cerrar el círculo”, dijo. “Intentamos resolver la desigualdad de salud definitiva”.
La química de la conservación
Cernak, canadiense de nacimiento, había crecido capturando ranas leopardo y cangrejos de río en la casa de campo de sus abuelos junto al lago, en Quebec. Cuando dejó su trabajo en Merck, quería utilizar sus conocimientos químicos para un bien medioambiental mayor.
“La industria farmacéutica es genial”, dijo Cernak, que tiene un rostro juvenil y la energía optimista que corresponde. “Pero quería aplicar mi talento al amor por la naturaleza”.
Al principio, pensó que podría investigar sobre el metano, un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático. Pero tras la llegada de la COVID-19, empezó a pensar más en los riesgos existenciales y poblacionales que plantean las enfermedades.
Una enfermedad fúngica llamada quitridiomicosis, u hongo quítrido, estaba llevando a las ranas a la extinción. Las águilas calvas y los elefantes marinos sucumbían a la gripe aviar. Y las tortugas marinas llegaban a la costa con una forma contagiosa de cáncer.
Las opciones de tratamiento dejaban mucho que desear. Había medicamentos humanos que podían ayudar a algunas ranas y tortugas marinas enfermas, pero podían causar graves efectos secundarios y solo eran adecuados para determinados pacientes animales.
Cernak tenía experiencia en el desarrollo de fármacos anticancerosos dirigidos, diseñados para destruir las células cancerosas minimizando el daño a las sanas. ¿Sería tan difícil hacer lo mismo con una tortuga marina plagada de tumores? “Oncología de precisión para una tortuga marina: eso sí que podría hacerse”, pensó.
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La misma idea podría extenderse a los ecosistemas. En cierto modo, los insectos invasores y chupadores de savia que se estaban extendiendo por los bosques de falso abeto de Estados Unidos podrían considerarse un cáncer del bosque. Quizá las herramientas de la química farmacéutica pudieran ayudarle a diseñar un pesticida de precisión que acabara con los insectos invasores y preservara los autóctonos.
Cernak tenía un don para ver oportunidades en todas partes y era reacio a hacer algo a medias. Empezó a recorrer los bosques de falso abeto del Canadá del arboreto de la universidad y a pedir muestras de tejido tumoral a los hospitales de tortugas marinas. Reflexionó sobre cómo hacer llegar medicamentos antipalúdicos a las aves poco frecuentes de Hawái y se preguntó, como “una especie de experimento mental divertido”, si podría diseñar anticuerpos monoclonales que transportaran veneno de forma selectiva a distintas especies de peces invasores.
Y en un viaje a Creature Conservancy en diciembre de 2023, se enteró de la difícil situación de Pebbles.
Descubrimiento robótico de fármacos
El desarrollo de fármacos tiene fama de ser una actividad propensa al fracaso. Cernak ha aumentado el grado de dificultad enfocándose en patógenos y pacientes poco conocidos. “La gente no ha elegido mirar demasiado al interior del monstruo de Gila”, dijo.
Pero eso es exactamente lo que estaba haciendo su equipo un día del pasado julio, en un laboratorio de química del frondoso campus de la Universidad de Míchigan.
Hay muchas especies de Cryptosporidium, que pueden infectar a una amplia gama de mamíferos, aves y reptiles. Todos ellos están poco estudiados, dijo Cernak, pero los patógenos de los reptiles son especialmente un misterio.
Y cuando los científicos pusieron una muestra de Pebbles bajo el microscopio, les sorprendió lo que vieron: un parásito unicelular envuelto en una gruesa capa gelatinosa, una inesperada capa extra de protección celular. “Es como una ciudadela”, dijo Cernak.
Pronto empezarían a buscar un fármaco que rompiera esta línea de defensa. En otra mesa de laboratorio, sin embargo, ya estaba en marcha la búsqueda de una cura mejor para el hongo quítrido, la enfermedad fúngica de los anfibios. Un robot modular en una caja transparente se deslizaba de un lado a otro, preparándose para dispensar dosis diminutas de fármacos antifúngicos en una rejilla de pozos poco profundos.
El objetivo a corto plazo era identificar un fármaco existente que fuera más eficaz y menos tóxico que un tratamiento habitual contra el quítrido. Los robots —el mayor de los cuales podía ejecutar más de 1500 reacciones químicas a la vez— podían probar rápidamente las posibilidades de una farmacia en células de quítrido cultivadas en laboratorio.
En los meses siguientes, el equipo identificó un compuesto, que Cernak no quiso revelar, que resultó prometedor tanto en las células como en las ranas enanas africanas que chapoteaban en un laboratorio de biología cercano. El siguiente paso es probarlo en otras especies.
“El hecho de que Tim se dedique a esto desde un campo de la medicina humana es realmente asombroso”, dijo Brian Gratwicke, quien dirige los programas de conservación de anfibios en el Instituto Nacional de Biología Zoológica y de la Conservación del Smithsonian y colabora con Cernak. “Porque esa es una de las cosas que ha faltado: ese tipo de enfoque, ese tipo de metodología y el rigor que se está aplicando a los humanos”.
Al entorno silvestre
A largo plazo, Cernak está intentando diseñar un nuevo fármaco específico para el hongo quítrido. Está utilizando varias herramientas basadas en inteligencia artificial —incluido el programa AlphaFold de Google, ganador del Nobel— para visualizar la estructura tridimensional de una proteína fúngica crítica y diseñar un fármaco que se una a ella. (Está utilizando el mismo enfoque básico en su búsqueda de nuevos fármacos para la gripe aviar y el cáncer de tortuga marina).
Un fármaco suficientemente preciso, que se uniera solo a esa proteína quitridio, podría dispensarse directamente en los estanques de ranas. “Me imagino esos discos que se ponen en el interior de la caja de un retrete”, dijo Cernak. “Algo del tipo de liberación lenta”.
Es una visión que comparte con cierta reticencia. “No quiero parecer el químico loco que está esparciendo productos químicos por todas partes”, dijo. “Sobre todo porque creo que es muy fácil convertir a los químicos en villanos de la conservación. Por eso intentamos encontrar la forma correcta de hacérselo llegar a nuestro paciente con el mínimo impacto posible en el ecosistema”.
De hecho, es probable que la idea de liberar deliberadamente fármacos en el medioambiente inquiete a algunos conservacionistas. “Los productos farmacéuticos nunca se diseñaron para ser difundidos por ahí”, dijo Kathryn Arnold, ecologista de la Universidad de York, Reino Unido.
Los productos farmacéuticos humanos, que aparecen regularmente en los cuerpos de agua corriente del mundo, son contaminantes conocidos. Pueden poner en peligro a los organismos acuáticos y favorecer la aparición de patógenos resistentes a los fármacos.
Ni siquiera dosificando a los animales individualmente se eliminaría el riesgo, dijo Tomas Brodin, ecologista de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas. Los animales medicados podrían excretar fármacos al medio ambiente, dijo, o envenenar a sus depredadores sin darse cuenta. En India, los buitres estuvieron a punto de extinguirse tras carroñear los cadáveres de vacas a las que se había administrado un analgésico común.
Brodin elogió el optimismo de Cernak. “Su corazón está en el lugar adecuado”, dijo. “Pero incluso en fármacos para humanos, hemos visto lo difícil que es diseñar fármacos que sean muy específicos”.
Es probable que también haya obstáculos normativos y económicos: ¿quién, exactamente, va a pagar un fármaco de precisión contra el cáncer para las tortugas marinas? Y aunque los fármacos novedosos pueden ayudar a ganar tiempo a las especies en peligro crítico, para proteger la biodiversidad habrá que abordar problemas mayores, como el cambio climático y la pérdida de hábitat.
“Muchas de estas enfermedades que vemos son consecuencia de cambios en el medio ambiente, del estrés de los animales o de la degradación de sus hábitats”, dijo David Duffy, biólogo oncólogo del Laboratorio Whitney de Biociencia Marina de la Universidad de Florida, quien también trabaja en tratamientos contra el cáncer para las tortugas marinas. “Lo que pueden hacer los químicos y los oncólogos”, añadió, “es sobre todo tratar las consecuencias”.
Pastillas para Pebbles
Cernak tiene claros estos retos.
Lleva más de un año esperando los permisos federales que necesita para recibir tejido de tortuga marina. Y no ha conseguido atraer financiación para el proyecto Pebbles, ni siquiera después de dirigirse a una empresa farmacéutica que se beneficia de los medicamentos inspirados en el monstruo de Gila. “Hemos mantenido vivo el trabajo a base de humo”, dijo.
Sin financiación, no podía cultivar el parásito de Pebbles en el laboratorio, lo que necesitaba hacer antes de poder liberar a los probadores de drogas robóticos. Así que su equipo utilizó herramientas basadas en inteligencia artificial para rastrear la literatura científica sobre el Cryptosporidium, en busca de posibles tratamientos lo bastante seguros como para probarlos sin extensos ensayos de laboratorio. “Mi mayor temor era causarle una sobredosis y envenenar a Pebbles”, dijo Cernak.
Se fijó en un medicamento que puede curar las infecciones por Cryptosporidium en el ganado, pero que ha dado resultados desiguales en los reptiles. En diciembre y enero, Pebbles engulló siete dosis del fármaco, que había sido escondido en el interior de ratones y codornices muertos.
Hasta ahora, no ha mostrado efectos nocivos. Pero como el sistema digestivo de Pebbles es tan lento, podrían pasar meses antes de que los científicos sepan si el fármaco ha funcionado. Cernak se está preparando para la posibilidad de que este no funcione.
¿Y entonces qué? “Volveremos a intentarlo”, dijo.
*Emily Anthes es reportera científica y escribe principalmente sobre ciencia y salud animal. También cubrió la pandemia de coronavirus.
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