Danny Hillis: Entendiendo el cáncer a través de la proteómica

Admito que estoy un poco nervioso porque voy a decir algunas cosas radicales sobre cómo deberíamos pensar diferente sobre el cáncer a una audiencia que contiene mucha gente que sabe mucho más del cáncer que yo. Pero también argumentaré que no estoy tan nervioso como debería estarlo porque estoy bastante seguro de tener razón sobre esto. (Risas) Y que ésta, en efecto, será la forma en que trataremos el cáncer en el futuro. Para poder hablar del cáncer, en realidad tendré que -- déjenme poner estas diapositivas. Primero, voy a tratar de darles una perspectiva diferente de la genómica. Quiero ponerla en perspectiva de la imagen más grande, de todas las otras cosas que están sucediendo, y luego hablar de algo de lo que que no han oído hablar demasiado, la proteómica. Habiendo explicado ambos, eso preparará para lo que creo será una idea diferente sobre cómo ir tratando el cáncer.

Déjenme comenzar con la genómica. Es el tema del momento. Es el lugar donde más estamos aprendiendo. Esta es la gran frontera. Pero tiene sus limitaciones. Y en particular, probablemente todos han oído la analogía de que el genoma es como la copia del plano del cuerpo. Y si tan solo eso fuera cierto, sería grandioso pero no lo es. Es como el listado de partes de tu cuerpo. No dice cómo las cosas se conectan, qué causa qué, y demás. Si puedo hacer una analogía, digamos que estuvieran tratando de encontrar la diferencia entre un buen restaurant, un restaurant saludable, y un restaurant enfermo, y lo único que tuviesen fuera la lista de ingredientes que tienen en la alacena. Así podría ser que, si fueran a un restaurant francés y observaran entre sus cosas y encontrasen que solamente tienen margarina y no manteca, podrían decir, "Ah, ya sé lo que tienen mal. Puedo hacerlos sanos." Y probablemente haya casos especiales de eso. Definitivamente podrían saber la diferencia entre un restaurant chino y un restaurant francés por lo que tienen en la alacena. Así que la lista de ingredientes sí te dice algo, y a veces te dice que algo está mal. Si tienen montones de sal, podrías adivinar que están usando mucha sal, o algo por el estilo. Pero es limitado, porque para realmente saber si es un restaurant saludable, tienes que probar la comida, tienes que saber qué sucede en la cocina, necesitas el producto de todos esos ingredientes.

Así, si miro a una persona y miro el genoma de esa persona, es lo mismo. La parte del genoma que podemos leer es la lista de ingredientes. Y de hecho, hay veces que podemos encontrar ingredientes que son malos. La fibrosis quística es un ejemplo de enfermedad en la que tienes un mal ingrediente y tienes una enfermedad, y realmente podemos establecer una relación directa entre el ingrediente y la enfermedad. Pero mayormente, tienes que saber qué está sucediendo en la cocina, porque, en su mayoría, la gente enferma solía ser gente sana; tienen en mismo genoma. Así que el genoma realmente te dice mucho acerca de predisposición. Entonces lo que puedes decir es que puedes decir la diferencia entre una persona asiática y una europea mirando su lista de ingredientes. Pero en realidad no puedes diferenciar mayormente entre una persona sana y una enferma, excepto en alguno de estos casos especiales.

¿Entonces por qué todo el furor con la genética? Bueno, primero que nada, es porque podemos leerla, lo que es fantástico. Es muy útil en ciertas circunstancias. También es un gran triunfo teórico de la biología. Es la principal teoría en la que los biólogos alguna vez acertaron. Es fundamental para Darwin y Mendel y varios más. Así que es el caso por excelencia en el que predijeron un concepto teórico. Es decir, Mendel tenía su idea sobre el gen como algo abstracto. Y Darwin construyó una teoría entera que dependía de que ellos exsistieran. Y luego Watson y Crick finalmente buscaron y encontraron uno. Esto pasa en la física todo el tiempo. Predices un agujero negro, miras por el telescopio y ahí está, tal como habías dicho. Pero rara vez sucede en biología. Así que este gran triunfo -- es tan grande, que es casi una experiencia religiosa en la biología. Y la evolución darwiniana es realmente la teoría base.

Y la otra razón por la que es tan popular es porque podemos medirla, es digital. Y de hecho, gracias a Kary Mullis, puedes básicamente analizar tu genoma en la cocina con un par de ingredientes extra. Por ejemplo, estudiando el genoma, hemos aprendido mucho sobre cómo estamos emparentados con otros animales por la cercanía de nuestro genoma, o cómo estamos relacionados entre nosotros; el árbol familiar, o el árbol de la vida. Hay una enorme cantidad de inforamción sobre genética simplemente por comparar la similitud genética. Ahora, por supuesto, su aplicación médica es muy útil porque es el mismo tipo de información que la que el médico obtine de tu historial médico familiar, excepto probablemente, que tu genoma sabe mucho más de tu historial médico que tú. Y así leyendo el genoma, podemos descubrir mucho más sobre tu familia que lo que tú probablemente sepas. Y así podemos descubrir cosas que probablemente podrías haber descubierto observando a suficientes de tus parientes, pero éstas pueden ser sorprendentes. Hice esa cosa de 23andMe y me sorprendió descubrir que soy gordo y calvo. (Risas) Pero a veces puedes aprender cosas mucho más útiles sobre eso.

Pero más que nada, lo que necesitas saber para descubrir si estás enfermo no son tus predisposiciones, sino lo que está sucediendo en tu cuerpo ahora mismo. Entonces para ello, lo que tienes que hacer, es observar las cosas que los genes están produciendo y lo que está sucediendo después de la genética. Y de eso se trata la proteómica. Así como el genoma mezcla el estudio de todos los genes, la proteómica es el estudio de todas las proteínas. Y las proteínas son todas esas cosas pequeñas en tu cuerpo que emiten señales entre las células; en realidad las máquinas que están operando. Ahí es donde está la acción. Básicamente, un cuerpo humano es una conversación en transcurso, tanto dentro de las células como entre las células, y se están ordenando las unas a las otras crecer y morir. Y cuando estás enfermo, algo ha ido mal con esa conversación. Entonces el problema es que, lamentablemente, no tenemos una manera fácil de analizarlas como podemos analizar el genoma.

El problema es ese análisis, si tratas de evaluar todas las proteínas, es un proceso muy elaborado. Requiere cientos de pasos, y toma un largo, largo tiempo. También importa cuánto de la proteína es. Podría ser muy significativo que una proteína cambie en un 10%, así que no es una bella cosa digital como el ADN. Y básicamente nuestro problema es que si alguien en el medio de este tan largo proceso, se pausa por sólo un momento, y deja ingresar algo, una enzima, por un segundo, de repente todas las mediciones de ahí en adelante no sirven. Y así, la gente obtiene resultados muy incosistentes cuando lo hacen de esta manera. La gente ha tratado muy duramente de hacer esto. Yo lo intenté varias veces y ví este problema y lo dejé de intentar.

Recibía constantemente llamadas de este oncólogo llamado David Agus. Y Applied Minds recibe montones de llamadas de gente que quiere ayuda con sus problemas, y no pensaba que ésta fuera una con probabilidades de ser contestada, así que continuaba poniéndolo en la lista de espera. Y luego un día, recibo una llamada de John Doerr, Bill Berkman y Al Gore en el mismo día diciendo "devuélvele la llamada a David Agus". (Risas) Así que pensé, "Okey, este tipo por lo menos tiene recursos". (Risas) Así que empezamos a hablar, y dijo, "Realmente necesito una mejor manera de evaluar las proteínas." Le dije, "Ya me fijé en eso. Estuve ahí. No va a ser fácil." Y él dice, "No, no. Lo nececito de verdad. Quiero decir, veo pacientes muriendo todos los días porque no sabemos qué está sucediendo dentro de ellos. Necesitamos tener una ventana hacia adentro de esto." Y me llevó a través de ejemplos específicos de cuándo realmente lo necesitaba. Y me di cuenta, wau, esto realmente haría una gran diferencia, si pudiéramos hacerlo. Entonces dije, "Bien, echémosle un vistazo."

Applied Minds tiene suficiente dinero como para simplemente ir y trabajar en algo sin recibir fondos ni permiso de nadie ni nada por el estilo. Así que empezamos a jugar con esto. Y así nos dimos cuenta de que éste era básicamente el problema, el tomar ese sorbo de café; que había humanos haciendo este complicado proceso y que, lo que en realidad necesitaba hacerse, era automatizar el proceso como una línea de montaje y construir robots que midieran la proteómica. Y eso hicimos. Y trabajando con David, finalmente hicimos una pequeña compañía llamada Applied Proteomics ("Proteómica Aplicada" N. del T.) que hace esta línea de montaje robótica, la que, en una manera muy consistente, evalúa las proteínas. Y les mostraré cómo se ve la medición de proteínas.

Básicamente, lo que hacemos es tomar una gota de sangre de un paciente, y ordenamos las proteínas en la gota de sangre de acuerdo a cuánto pesan, qué tan resbalosas son, y las ordenamos en una imagen. Y así podemos observar literalmente cientos de miles de funciones de una vez a partir de esa gota de sangre. Y podemos tomar una distinta mañana, y verás que tus proteínas serán diferentes mañana, serán diferentes luego de que comas o que duermas. Realmente nos muestran qué está sucediendo. Así que esta imagen, que se ve como un gran manchón para ustedes, es en realidad lo que me entusiasmó tanto sobre esto y me hizo sentir que estábamos en el camino correcto. Y si hago zoom en esa imagen, puedo mostrarles lo que significa. Ordenamos las proteínas; de izquierda a derecha está el peso de los fragmentos que estamos viendo. Y de arriba hacia abajo cuán resbalosos son. Estamos haciendo zoom sólo para mostrarles un poquito de eso. Y cada una de estas líneas representa una señal que estamos obteniendo de un trozo de una proteína. Y pueden ver cómo las líneas se presentan en estos pequeños grupos de baches, baches, baches, baches, baches. Y eso es porque estamos midiendo su peso tan precisamente que -- el carbono viene en diferentes isótopos, entonces si uno tiene un neutrón extra, podemos identificarlo como un químico diferente. Así, estamos identificando cada isótopo como uno diferente.

Así que eso les da una idea de qué tan exquisitamente sensible es. Así que ver esta imagen es como imagimarte ser Galileo mirando a las estrellas y mirar por el telescopio por primera vez, y de pronto dices: "Wau, es mucho más complicado de lo que pensamos que era." Pero podemos ver esa cosa de ahí y realmente ver características de ella. Así que éste es el distintivo del cual estamos intentando obtener patrones. Así que lo que hacemos con esto es, por ejemplo observar a dos pacientes, uno que respondió a una droga y uno que no respondió a una droga, y preguntar, "¿Qué sucede de manera diferente dentro de ellos?" Y así podemos hacer estas mediciones de manera tan precisa que podemos superponer dos pacientes y observar sus diferencias.

Entonces aquí tenemos a Alice en verde y a Bob en rojo. Los superponemos. Estos son datos reales. Como pueden ver, mayormente se superpone y es amarillo, pero hay algunas cosas que sólo Alice tiene y algunas otras que sólo Bob tiene. Y si encontramos el patrón de cosas de los que responden a la droga, vemos que en la sangre, ellos tienen la condición que los habilita a responder a esta droga. Tal vez ni siquiera sepamos qué proteína es ésta, pero podemos ver que es un condicionante para la respuesta a la enfermedad. Así que esto ya es, creo, tremendamente útil en todas las ramas de la medicina. Pero creo que esto es en realidad sólo el comienzo de cómo vamos a tratar el cáncer. Así que déjenme pasar al cáncer.

El tema con el cáncer -- cuando me metí en esto, realmente no sabía nada sobre el tema, pero trabajando con David Agus, empecé a ver cómo el cáncer estaba siendo tratado y fui a operaciones en las que se lo extirpaba. Y a mi manera de ver, no tenía sentido cómo estábamos encarando el cáncer. Y para ver el sentido de ello, tuve que aprender de dónde venía esto. Estamos tratando el cáncer casi como si fuera una enfermedad infecciosa. Lo estamos tratando como algo que se metió adentro tuyo y tenemos que matar. Así que éste es el gran paradigma. Éste es otro caso en el que un paradigma teórico en biología realmente funcionó -- fue la Teoría microbiana de la enfermedad. Para lo que los médicos están principalmente entrenados es diagnosticar; eso es ponerte dentro de una categoría, y aplicar un tratamiento probado científicamente para ese diagnóstico. Y eso funciona estupendamente para enfermedades infecciosas. Así que si te ponenos en la categoría de "tú tienes sífilis", podemos darte penicilina. Sabemos que eso funciona. Si tienes malaria, podemos darte quinina, o algún derivado de ella. Y eso es lo básico que los médicos están entrenados para hacer. Y es milagroso, en el caso de las enfermedades infecciosas, lo bien que funciona. Y mucha gente de esta audiencia pobablemente no estaría viva si los médicos no hicieran esto.

Pero ahora apliquemos eso a enfermedades sistémicas como el cáncer. El problema es que, en el cáncer, no es algo de más que está dentro tuyo. Eres tú, tú te has roto. Esa conversación adentro tuyo se ha desordenado de alguna manera. ¿Así que cómo diagnosticamos esa conversación? Ahora lo que estamos haciendo es dividirla por parte del cuerpo, ya saben, dónde apareció, y te ponemos en diferentes categorías de acuerdo con la parte del cuerpo. Y luego hacemos un ensayo clínico para una droga para el cáncer de pulmón y una para el cáncer de próstata y una para el cáncer de mama, y los tratamos como si fuesen enfermedades diferentes y como si esta forma de dividirlas tuviese algo que ver con lo que en realidad salió mal. Y por supuesto, en realidad no tiene tanto que ver con lo que salió mal. Porque el cáncer es una falla del sistema. Y de hecho, creo que estamos incluso equivocados cuando hablamos del cáncer como una cosa. Creo que éste es el gran error. Creo que el cáncer no debería ser un sustantivo. Deberíamos hablar de "cancerar" como algo que hacemos, no algo que tenemos. Y entonces los tumores, ésos son síntomas del cáncer. Y tu cuerpo probablemente esté cancerando todo el tiempo. Pero hay muchos sistemas en tu cuerpo que lo mantienen bajo control.

Para darles una idea de una analogía de lo que quiero decir al pensar el cancerar como un verbo, imaginen que no supiéramos nada sobre plomería, y la manera en que hablamos de ella; llegaríamos a casa y encontraríamos una gotera en la cocina y diríamos, "Oh, mi casa tiene agua." Podríamos dividirlo; el plomero diría, "Bien, ¿dónde está el agua"? "Bien, está en la cocina." "Oh, debes tener agua de cocina." Ese es más o menos el nivel al que está. "¿Agua de cocina?" Bien, primero que nada, iremos y trapearemos un montón de ella. Y luego nos enteramos que si rociamos un producto químico en la cocina, eso ayuda. Mientras que para el agua de living, es mejor el alquitrán en el techo. Y suena tonto, pero eso es básicamente lo que hacemos. Y no estoy diciendo que no deberían trapear el agua si tuvieran cáncer. Pero estoy diciendo que ése no es el problema, ése es el síntoma del problema.

A donde realmente debemos llegar es al proceso que está sucediendo, y eso está sucediendo al nivel de las acciones proteonómicas, sucediendo al nivel de por qué tu cuerpo no se está curando a sí mismo en la manera en que normalmente lo hace. Porque normalmente tu cuerpo está lidiando con este problema todo el tiempo. O sea que tu casa está lidiando con las goteras todo el tiempo. Pero las está reparando. Las está drenando una y otra vez. Lo que necesitamos es tener un modelo causativo de lo que en realidad está sucediendo. Y la proteómica realmente nos brinda la posibilidad de construir un modelo como ese.

David consiguió que me invitaran a dar una charla al Instituto Nacional del Cáncer y Anna Barker estaba allí. Así que di esta charla y pregunté, "¿Por qué no hacen esto?" Y Anna me dijo, "Porque nadie involucrado con el cáncer lo miraría de esta manera. Pero lo que haremos, es crear un programa para que gente fuera del ámbito del cáncer se junte con médicos que realmente sepan del cáncer y trabajen en diferentes programas de investigación." Así que David y yo nos aplicamos a este programa y creamos un consorcio en la Universidad del Sur de California donde tenemos algunos de los mejores oncólogos del mundo y algunos de los mejores biólogos del mundo, de Cold Spring Harbour, Stanford, Austin -- no procederé a nombrar todos los lugares -- para tener un proyecto de investigación que durará cinco años en el que efectivamente intentaremos construir un modelo de cáncer como éste. Lo estamos haciendo en ratones primero. Y vamos a matar un montón de ratones en el proceso de hacerlo, pero morirán por una buena causa. Y en efecto trataremos de llegar al punto en el que tengamos un modelo predictivo en el que podamos entender cuándo sucede el cáncer, qué está pasando realmente ahí dentro y qué tratamiento actuará en ese cáncer.

Así que déjenme terminar dándoles una pequeña visión de cómo creo que será el tratamiento del cáncer en el futuro. Pienso que eventualmente, una vez que tengamos uno de estos modelos para personas, el que eventualmente tendremos; quiero decir, nuestro grupo no recorrerá todo el camino hasta allí, pero eventualmente tendremos un muy buen modelo computarizado, algo como un modelo climático global en el caso del clima. Tiene muchísima información diferente sobre cuál es el proceso en curso en esta conversación proteómica en muchas escalas diferentes. Y así vamos a simular en ese modelo para tu cáncer en particular -- y esto también servirá para la ELA (Esclerosis Lateral Amitrófica), o cualquier tipo de enfermedades neurodegenerativas, cosas por el estilo -- te simularemos específicamente a ti, no una persona genérica, sino lo que realmente está sucediendo dentro tuyo.

Y en esa simulacion, lo que podríamos hacer es diseñar específicamente para ti una secuencia de tratamientos, y podrían ser tratamientos muy suaves, cantidades de droga muy pequeñas. Podrían ser cosas como no comer ese día, o darles un poco de quimioterapia, tal vez un poco de radiación. Por supuesto, haremos cirugía a veces, y cosas por el estilo. Pero diseñar un programa de tratamientos específicamente para ti y ayudar a tu cuerpo a guiarse de regreso a la salud; guiar a tu cuerpo de regreso a la salud. Porque tu cuerpo hará la mayor parte del arreglo si tan solo le brindamos un poco de apoyo en los procesos que están mal. Ponemos el equivalente de una férula. Tu cuerpo básicamente tiene montones y montones de mecanismos para arreglar el cáncer, y nosotros simplemente tenemos que encaminarlos en la forma correcta y lograr que ellos hagan el trabajo.

Así que creo que ésta será la forma en que el cáncer será tratado en el futuro. Va a requerir mucho trabajo, mucha investigación. Habrá muchos equipos como nuestro equipo que trabajen en esto. Creo que alguna vez, diseñaremos para todo el mundo un tratamiento personalizado del cáncer.

Así que muchas gracias.

(Aplausos)