tamayo, experto en nanotecnología del csic

Detectar el cáncer con una gota de sangre tiene premio: este físico español anda cerca

En una carrera mundial por lograr una tecnología que facilite un diagnóstico temprano del cáncer, Javier Tamayo y su equipo se han puesto sorprendentemente en cabeza. ¿Lo lograrán?

Foto: Javier Tamayo, en su laboratorio. (Fundación BBVA)
Javier Tamayo, en su laboratorio. (Fundación BBVA)

En investigación biomédica, hay pocos objetivos ahora mismo tan importantes como ser capaces de detectar el cáncer con una simple gota de sangre. Desarrollar eso podría salvar muchos millones de vidas y, de paso, generar muchísimos millones de euros. Es el Santo Grial.

Quizá por eso, una compañía como la estadounidense Theranos logró generar una expectación tal en Estados Unidos que logró una valoración de 9.000 millones de dólares sin haber demostrado jamás que su tecnología estuviera lista. Aquello terminó en un gran escándalo, tildado de "fraude masivo" por la Comisión de Bolsa y Valores (SEC), con su fundadora, Elizabeth Holmes, pasando de la portada de 'Forbes' a ser investigada por el Departamento de Justicia, suicidio de científicos y, en fin, adiós a un bonito sueño.

Sin embargo, muchos otros siguieron empeñados en encontrar aquella tecnología capaz de hacerlo posible. Una gota de sangre —el nombre técnico es biopsia líquida— y un diagnóstico temprano de cáncer. En un mundo como este, donde una de cada tres personas en países desarrollados sufrirá cáncer, el test universal y no invasivo es una mina de oro esperando a ser descubierta. Muchas empresas están detrás de este unicornio, pero nadie esperaba encontrar en esta carrera a un físico español como Javier Tamayo.

Tamayo, investigador en el Laboratorio de BioNanomecánica del CSIC, tomó hace unos años un camino inusual para hacer esto. En lugar de buscar rastros de ADN tumoral en sangre, como han hecho recientemente sendos estudios en 'Nature' o 'Science', ellos se adentraron en un terreno aparentemente más simple pero también inexplorado: las proteínas. En 2008 fundó, junto a su compañera Montserrat Calleja, una 'spin-off' llamada MecWins en la que la industria farmacéutica tiene un grandísimo interés. Hace menos de dos meses, Grifols invirtió dos millones de euros en esta tecnología ultrasensible.

Tamayo, en su laboratorio. (Fundación BBVA)
Tamayo, en su laboratorio. (Fundación BBVA)

Tamayo recibe a Teknautas poco después de conocer que ha sido galardonado con el premio de Física, Innovación y Tecnología de la Real Sociedad Española de Física, entregado en colaboración con la Fundación BBVA.

PREGUNTA. ¿Por qué es tan difícil coger una gota de sangre y decirle a alguien si tiene cáncer o no?

RESPUESTA. La filosofía que tenemos es tratar de enfrentarnos al cáncer desde el diagnóstico temprano, cuando el tumor ha hecho su presencia pero no está causando síntomas. La hipótesis que utilizamos es que una vez se genera un tumor, igual que todos los tejidos que hay en nuestro organismo, lanza sus productos de desecho al torrente sanguíneo para que sean eliminados. Es un sitio donde buscar las huellas del cáncer, porque cuando un cáncer aparece se dan una serie de mutaciones y las proteínas que se sintetizan son diferentes.

Eso es lo que nosotros hemos hecho distinto, poner nuestro 'expertise' en física y nanotecnología y tratar de fusionar eso con biomedicina con el único objetivo de ser capaces de detectar esas proteínas. Hemos desarrollado tecnologías muy potentes que todo el mundo puede entender: son elementos mecánicos desarrollados a escala muy pequeña. Mecánicos como una cuerda de guitarra, el trampolín de una piscina o un tambor, que el sonido que produce se modifica en cuanto tú atrapas esa proteína del tumor.

Hemos encontrado que éramos capaces de detectar concentraciones muy bajas, lo cual generaba discusiones entre nosotros. Esto no puede ser, no podemos detectar esto, hay que repetirlo miles de veces". Hablé con otro colega que era químico y había hecho una publicación relacionada con el VIH. Su postura era que aquello que se ve es verdad, yo como físico decía que se tenía que estar violando alguna ley de la física...

Estamos en una situación en la que somos capaces de detectar esas proteínas que puede segregar el tumor, hemos hecho pruebas de laboratorio con fluidos complejos como suero o sangre, ahora estamos haciendo pruebas en pacientes...

P. ¿Porque estas proteínas son específicas?, ¿o pueden detectarse aunque se deban a algo que no es un tumor?

R. Desde el año 2000, cuando se secuenció el genoma humano, todos nos frotábamos las manos porque sabíamos el contenido de las letras que dan lugar a la vida. Hoy tenemos tecnologías que pueden secuenciar genomas muy rápidamente, pero esto no ha dado lugar a una revolución, como cabría esperar, en la práctica clínica. La biología al final es más compleja, las letras forman genes y estos forman ARN, pero también hay ARN silenciadores... Al final, lo importante es la proteína, la proteína es como el hijo del gen y la responsable de las funciones de la célula, de su división celular o su proliferación. Es la huella dactilar, pero las tecnologías para secuenciarlas o amplificarlas están muy atrasadas.

P. Es decir, que si está determinada proteína en la sangre, es que está el tumor.

R. Si eres capaz de detectarla, tienes una firma inequívoca de que el tumor está ahí, mientras que con determinada mutación no puedes estar seguro.

P. Detectar el cáncer con una gota de sangre es el Santo Grial.

R. Es el Santo Grial, es lo que perseguimos.

P. ¿Pero no sería aplicable su tecnología a otros fluidos como orina o saliva? Menos invasivos de extraer.

R. No hay una limitación en cuanto al fluido, nos hemos centrado en sangre porque tenemos cinco litros, una gota es irrelevante. Y en medicina toda la infraestructura está preparada para cogerte una gota de sangre y analizarla. Si tú puedes incorporar a eso una tecnología para que esa gota de sangre determine si existe una proteína tumoral, se podría beneficiar todo el mundo.

P. Hace 50 años, todos nos imaginábamos a un médico haciendo este tipo de descubrimientos, no a un bioquímico o a un físico como usted. ¿Se imaginaba acabar haciendo lo que hace?

R. No he sido un estudiante que tuviera una motivación clara, me fue llevando la vida. Cuando hice física, mi tesis doctoral se centró en la nanotecnología, que yo creo que si tuvo algo bueno es que juntó a químicos, biólogos y más tarde a médicos. En la escala nanométrica se encuentran las claves de todos los materiales, moléculas, proteínas... Es donde más se puede controlar el funcionamiento de la vida, y eso ya empezó a juntar gente. Fue un camino largo, yo me fui a Inglaterra a hacer un 'postdoc' con el sueño romántico de hacer algo que pudiera mejorar la vida de la gente, me motivaba.

Me surgió algo que yo veía sencillo: detectar defectos genéticos en cromosomas de niños recién nacidos. Entré en un hospital y fue muy frustrante porque la colaboración entre médicos y físicos no fue nada sencilla, las cosas se torcían a veces por chorradas como que una persona se sentía invadida en su campo. Fue una pena, pero al mismo tiempo una experiencia muy útil porque ha habido que hablar con muchos médicos y biólogos hasta llegar donde estamos ahora.

P. ¿Cómo se lleva pasar de ser un investigador a tener que gestionar una 'startup'?

R. Yo siempre he estado más preocupado por el aspecto científico, fue mi compañera Montserrat Calleja quien tenía ese perfil más emprendedor y nos metimos en esto. Es una gran experiencia, cuando empiezas es más tuyo, tienes a gente tratando de sacar adelante tus ideas, pero pronto se va volviendo más complejo con los distintos intereses que hay en una empresa, entre ellos el de poner un producto en el mercado. Nuestro papel fue impulsarla, por ley no podíamos ser los CEO ni nada de eso, pero MecWins era como nuestro niño. Luego entró el grupo de inversión CRB Inverbio, entró Grifols a través de Progenika... Ya es otra cosa, el niño ha crecido.

P. ¿Y en qué fase están los trabajos?

R. Nos complementamos bien. El objetivo es conseguir el aprobado de la Food and Drug Administration (FDA) estadounidense, sin eso no vas a ningún lado. Y nosotros como científicos ni tenemos interés ni conocemos los medios para lograrlo, no sabemos cómo hacerlo. Nosotros como científicos estamos ocupados en ir un paso más por delante y hacer ensayos con pacientes, algo que a ellos no les preocupa tanto ahora porque para conseguir el FDA no necesitas un biomarcador exótico, basta con demostrarlo con los que existen, como el PSA (antígeno prostático específico) o el CEA (antígeno carcinoembriónico).

P. Entonces, el prototipo existe, solo falta que se apruebe.

R. Hay una máquina, que nuestros socios están probando con centros punteros de investigación, con sus biomarcadores. Y nosotros estamos haciendo ensayos más novedosos, por ejemplo con el Hospital 12 de Octubre, buscando una interleuquina en pacientes con cáncer de pulmón que pueda ser la diana perfecta para diagnóstico precoz.

P. ¿La idea, en un escenario ideal, es detectar la proteína que corresponda a cada tipo de cáncer para con una gota saber si tienes algún tumor, el que sea?

R. Justo. La desventaja con la que partimos es que el conocimiento del proteoma es muy escaso. El ADN es una molécula muy reconocida y estable, lo sabemos todo, tenemos tecnología para amplificarla, cortarla o pegarla con CRISPR... Pero las proteínas son más puñeteras, se esperaba que con todo lo que se ha investigado tuviéramos ya nuevos biomarcadores de cáncer. Sin embargo, desde hace unos años seguimos con los mismos: PSA, CEA, etc. De hecho, existe un declive en la tendencia de nuevos biomarcadores.

P. ¿Y eso por qué?

R. Porque la tecnología no permitía determinar proteínas a determinadas concentraciones. Las máquinas que se empleaban, los espectrómetros de masas, son muy útiles pero les tienes que dar una muestra muy purificada y concentrada de entrada para que puedan detectarlas.

P. Ahí es donde entra esta nueva tecnología que han desarrollado.

R. Nuestra tecnología nos va a ayudar a hacer muchos descubrimientos, aunque lo ideal es que se sumaran muchos otros laboratorios en todo el mundo. Ahora vamos un poco a palos de ciego, el día en que se descubran estos marcadores, por baja que sea su concentración, el diagnóstico va a ser mucho más sencillo.

P. O sea, por resumirlo. Sospechamos que hay proteínas capaces de señalar si tenemos un cáncer, pero no teníamos máquinas capaces de detectarlas porque su concentración era demasiado baja.

R. Con la técnica ELISA, el límite está en un nanogramo o quizás un picogramo por mililitro de sangre. Nos habríamos conformado con hacerlo 10 o 100 veces más sensible. El problema es que lo hemos hecho hasta un millón de veces más sensible. A mí eso me produjo escalofríos, y de hecho lo que más me motiva es comprender qué leyes físicas se han modificado para que eso sea posible.

P. ¿Cuál es su teoría, qué tecla cree que ha tocado?

R. Yo creo que existe alguna fuerza en la naturaleza a nivel biológico y en fluidos que participa y hace que los anticuerpos sean capaces de encontrar su pareja a muy larga distancia. Hasta ahora siempre se ha creído que estas interacciones funcionaban a corta distancia, porque en líquidos, las fuerzas electroestáticas o de solvatación están muy apantalladas... perdone si hablo muy técnico.

Creo que existe alguna fuerza en la naturaleza que hace que los anticuerpos sean capaces de encontrar su pareja a muy larga distancia

P. Faltaría más.

R. Pero la idea, por decirlo de alguna manera, es que cuando entras en un vagón de metro, las interacciones que tienes con las personas son de corto alcance, pero a veces encuentras en la otra punta a alguien que hace mucho que no ves, y eso es lo que a mí me tiene loco.

P. Es decir, que además de un prometedor método de detección del cáncer pueden haber descubierto una fuerza en biología que no estaba identificada hasta ahora.

R. Sí, estamos trabajando en ello y me pone muy nervioso, porque estamos haciendo una gran labor de medidas muy controladas para ver si sacamos a la luz qué fuerza es. Es de esas cosas que te encuentras una vez en la vida. Si esa fuerza existe, sería muy importante para la biología y la medicina, porque explicaría muchas cosas que actualmente no sabemos explicar.

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