Jay Bradner: Investigación del cáncer de código abierto

Me mudé de Chicago a Boston hace 10 años, interesado en el cáncer y en la química. Quizás sabrán que la química es la ciencia de hacer moléculas o en mi opinión, nuevas medicinas contra el cáncer. Y quizás, también sabrán, que para la ciencia y la medicina, Boston es como un paraíso. No puedes saltarte un stop en Cambridge sin atropellar a un universitario. El bar se llama "El Milagro de la Ciencia" Hay carteles que rezan:"Espacio disponible para laboratorio."

Y no es exagerado decir que en estos 10 años, hemos presenciado el inicio de una revolución científica: la medicina genómica. Ahora sabemos más que nunca sobre los pacientes que entran en nuestra clínica. Y somos capaces, finalmente, de responder la pregunta tan acuciante durante tantos años: ¿por qué tengo cáncer? Esta información es también asombrosa. Quizás sepan que hasta ahora y en los albores de esta revolución, sabemos que hay quizás 40.000 mutaciones específicas que afectan a más de 10.000 genes y que 500 de estos genes son causantes involuntarios del cáncer.

Aunque solamente tenemos una docena de medicamentos específicos. Esta deficiencia de la medicina contra el cáncer me tocó de cerca cuando a mi padre le diagnosticaron cáncer de páncreas. No le trajimos en avión a Boston. No secuenciamos su genoma. Se sabe desde hace décadas que la causa de su carácter maligno, son tres proteínas: Ras, Myc y P53. Es información antigua conocida desde cerca de los 80, pero aún no hay medicina que pueda recetarse a un paciente con éste u otro de los numerosos tumores sólidos causados por estos tres jinetes de ese Apocalípsis que es el cáncer. No hay medicación para RAS, MIC o P53.

Y se podrían preguntar con razón ¿y por qué? Y la respuesta muy insatisfactoria, pero científica, es que es muy complicado. que por cualquier razón, esas tres proteínas están en un terreno que en nuestra especialidad se denomina el genoma no medicable que es como decir, la computadora sin acceso a internet o la Luna sin astronautas. Es un término horrible de la jerga médica. Pero lo que significa es que no hemos conseguido identificar un espacio en esas proteínas, donde encajar, cuál cerrajeros moleculares, una pequeña e imaginaria molécula orgánica activa que será el fármaco.

Cuando estudiaba medicina clínica y hematología y oncología y transplante de células madre, de lo que realmente disponíamos, tras superar la autorización de la Agencia de Fármacos y Alimentos (FDA) eran de estas sustancias: arsénico, talomida y de este derivado químico del gas mostaza nitrogenado. Y esto en el siglo XXI. Supongo que por no estar satisfecho con la acción y la calidad de estas medicinas, volví a la facultad de química con la intención de que quizás aprendiendo de la investigación en química y empleándola en el territorio por explorar del código abierto, de la inteligencia colaborativa (crowd-source) la red colaborativa a la que tenemos acceso en la academia, podríamos más rápidamente conseguir potentes terapias específicas. para nuestros pacientes.

Por favor, consideren esto como un trabajo en curso, pero hoy me gustaría contarles una historia sobre una rara variedad de cáncer llamada carcinoma de la línea media, sobre la proteína objetivo, la proteína no medicable que causa este cáncer, llamada BRD4, y sobre una molécula desarrollada en mi laboratorio, el Instituto Dana Farber, llamada JQ1 en muestra de afecto por Jun Qi, el químico que sintetizó esta molécula. La BR4 es una proteína interesante.

Se podrían preguntar, con todo lo que hace el cáncer para matar a nuestro paciente, ¿cómo se acuerda que es cáncer? Cuando despliega su genoma, y lo repliega de nuevo tras dividirse en dos células, ¿por qué no se convierte en un ojo, un hígado, teniendo todos los genes necesarios para hacerlo? Se acuerda de que es un cáncer. Y la razón reside en que el cáncer, como todas las células del cuerpo, emplea pequeños marcadores moleculares similares a las etiquetas Post-it que recuerdan a la célula "Soy un cáncer; seguiré creciendo" Y esas etiquetas Post-it emplean esta y otras proteínas de su tipo denominadas bromodominios. Se nos ocurrió una idea, una hipótesis que si, quizás, hiciéramos una molécula que impidiera pegarse a las etiquetas metiéndose en este pequeño bolsillo de la base de esta proteína rotatoria, entonces quizás podríamos convencer a las células cancerígenas, al menos a las adictas a la proteína BRD4, de que no son cáncer.

Así que empezamos a trabajar en el problema. Desarrollamos bibliotecas de compuestos y entonces llegamos a esta sustancia llamada JQ1. Al no ser una farmacéutica, podíamos hacer cosas con cierta flexibilidad, que la industria farmacéutica no tiene. Enviamos la sustancia por correo electrónico a nuestros amigos. Tengo un laboratorio pequeño. Pensamos en enviar la molécula a diferentes personas para que vieran cómo se comportaba. Y la enviamos a Oxford, Inglaterra donde un grupo de destacados cristalógrafos generaron esta imagen, que nos ayudó a entender exactamente porqué esta molécula es tan efectiva con la proteína objetivo. Es lo que llamamos una pareja perfecta tienen formas complementarias, como una mano y un guante.

Este cáncer es muy raro, cáncer adicto a la BRD4. Así que trabajamos con muestras que recogieron jóvenes patólogos en el Hospital Brigham para mujeres. Y al tratar estas células con esta molécula, observamos algo realmente asombroso. Estas células cancerosas, pequeñas, redondas y en rápida división desarrollaron estos brazos y extensiones. Cambiaban su forma. En efecto, la célula cancerosa se olvidaba que era un cáncer y se transformaba en una célula normal.

Todo esto nos entusiasmó muchísimo. El siguiente paso sería inocular esta moléculas en ratones. El único problema era que no hay modelización en ratones de este raro cáncer. Y en la época cuando hacíamos esta investigación, yo trataba a un bombero de 29 años de Connecticut que se hallaba casi al final de su vida debido a este cáncer incurable. Este cáncer adicto a la BRD4 estaba extendiéndose por todo su pulmón izquierdo, y se le había implantado un tubo que le drenaba residuos. Y en cada turno de enfermeras procedíamos a eliminar estos residuos. Así que nos dirigimos a este paciente y le preguntamos si colaboraría con nosotros. ¿Podríamos extraer este raro y preciado material canceroso del tubo en su pecho, y atravesar la ciudad e introducirselo a ratones e intentar hacer una prueba clínica y combatir con un medicamento experimental? Bien, eso sería imposible e ilegal en seres humanos. Pero él nos obligó a que lo hiciéramos. En centro de imagen animal Lurie Family mi colega, Andrew Kung, pudo desarrollar con éxito este cáncer en ratones sin llegar a tocar nunca material de laboratorio.

Pueden ver esta tomografía de positrones (PET) de un ratón. El cáncer se extiende como esta enorme masa rojiza en el miembro trasero de ese animal. Y conforme la tratábamos con nuestro compuesto, esta adicción al azúcar, este rápido crecimiento, se desvaneció. Y en el animal de la derecha, se ve que el cáncer respondía al tratamiento. Hemos completado las pruebas clínicas en cuatro modelizaciones de la enfermedad en ratones. Y cada vez, vemos lo mismo. Los ratones con este cáncer que reciben la medicina viven, y los que no fallecen rápidamente.

Así que nos comenzamos a preguntar, ¿que haría una compañía farmacéutica al llegar a este punto? Bien, probablemente lo mantendrían en secreto hasta que consiguieran transformar un prototipo de tratamiento en un principio activo para farmacia. E hicimos justamente lo contrario. Publicamos un artículo científico describiendo este descubrimiento en el estadio más temprano del prototipo. Difundimos públicamente la fórmula química de esta molécula, típicamente un secreto en nuestra disciplina. Dijimos exactamente cómo producirla. Les dimos nuestra dirección de correo. sugiriendo que, si nos escribían, les enviaríamos una muestra gratuita de la molécula. Básicamente intentamos crear un entorno hipercompetitivo entorno a nuestro laboratorio. Y, desafortunadamente, tuvimos mucho éxito.

(Risas)

Porque al haber compartido esta molécula, desde diciembre del año pasado, con 40 laboratorios en EEUU y 30 más en Europa, muchos de ellos farmacéuticas buscando posicionarse en esta investigación, para combatir este raro cáncer y, afortunadamente, ahora es un objeto de estudio deseable para la industria. Pero el retorno científico de todos estos laboratorios relacionado con el uso de esta molécula nos ha proporcionado ideas que no podríamos haber tenido solos. Las células de leucemia tratadas con este compuesto se transforman en glóbulos blancos normales. Ratones con mieloma múltiple, un transtorno incurable de la médula ósea, responden de una manera asombrosa al tratamiento con este medicamento. Quizás saben que la grasa tiene memoria. Es fantástico podérselo demostrar. De hecho nuestra molécula impide que el adipocito, la célula madre de la grasa recuerde como volver a acumular grasa así que ratones con una dieta alta en grasas. como estos en mi ciudad natal de Chicago, no consiguen desarrollar hígado graso que un problema médico de gran relevancia.

Lo que nos enseñó esta investigación no solo a mi laboratorio, sino a nuestro instituto, y a la Escuela Médica de Harvard en general es que en la academia tenemos unos recursos únicos para el descubrimiento de fármacos y que nuestro centro ha testeado científicamente quizá más moléculas contra el cáncer que ningún otro centro, ha conseguido por sí solo. Por todas las razones que ven listadas, creemos que existe una gran oportunidad para centros académicos para participar en esta incipiente, y conceptualmente dificultosa y creativa disciplina de descubrir prototipos de medicamentos.

Y ¿qué hacemos ahora? Tenemos esta molécula, pero no es todavía una pastilla. No está disponible de forma oral. Debemos solucionarlo para poderla facilitar a nuestros pacientes. Y todo el mundo en el laboratorio, especialmente tras interaccionar con estos pacientes. se siente más que motivado para conseguir una medicina basada en esta molécula. Es aquí donde tengo que decir que podríamos usar su ayuda y su ideas, su participación colaborativa. De forma diferente a una farmacéutica, no tenemos unos procesos de producción que aplicar a estas moléculas. No tenemos equipos de ventas ni de marketing que nos digan como posicionar esta sustancia frente a otras. Lo que sí tenemos es la flexibilidad de un centro académico para trabajar con competentes, motivados, entusiastas y, espero, equipos de investigación bien financiados, para impulsar estas moléculas hacia el ámbito clínico mientras preservamos nuestra habilidad para compartir la sustancia prototipo internacionalmente.

Esta molécula dejará pronto nuestros laboratorios y estará a cargo de una pequeña compañía llamada Tensha Therapeutics. Y en verdad esta es la cuarta de estas moléculas que ha superado nuestro proceso de descubrimiento de fármacos, dos de las cuales: un medicamento tópico para el linfoma cutáneo, una sustancia oral para el tratamiento del mieloma múltiple que estará disponible para el primer test clínico en julio de este año. Para nosotros, un hito emocionante y de relevancia. Quiero dejarles sólo con estas dos ideas. La primera es lo novedoso de es esta investigación no es la ciencia sino la estrategia para nosotros fue un experimento social, un experimento de sucesos posibles si fuéramos tan abiertos y honestos en las fases iniciales de un descubrimiento en investigación química como fuese posible.

Esta cadena de letras y números y de símbolos y paréntesis supongo que se puede enviar por SMS o por Twitter por todo el mundo, es la identidad química de nuestro pre-compuesto Es la información más necesaria de las compañías farmacéuticas, la información sobre cómo fármacos prototipo podrían funcionar. Pero esta información es normalmente secreta. Y lo que buscamos realmente es aprender del increíble éxito de la industría de la informática dos principios: el de código abierto y de trabajo colaborativo (crowdsourcing) para de una manera rápida y responsable acelerar la producción de terapéuticas específicas a pacientes con cáncer.

Ahora el modelo de negocio nos incluye a todos. Esta investigación se financia públicamente. Está financiada por fundaciones. Y una de las cosas que he aprendido en Boston y que Uds.harán cualquier cosa contra el cáncer y eso me encanta. Cruzan el estado en bicicleta. Caminan arriba y abajo siguiendo el cauce del río. (Risas) Y no he visto en ningún lugar este apoyo único a la investigación del cáncer. Y por eso les quiero dar las gracias por su participación, su colaboración y principalmente por la confianza en nuestras ideas.

(Aplausos)