El Hospital Shriners para Niños St. Louis es líder en las investigaciones sobre el tratamiento de la artritis reumatoide

Como director de investigaciones del Hospital Shriners para Niños St. Louis, puede sorprenderle que Farshid Guilak, Ph.D., haya dedicado su carrera a curar la artritis.

El Dr. Guilak, codirector del Centro de Medicina Regenerativa de Washington University y un ingeniero biomédico que ha estudiado las enfermedades de las articulaciones durante los últimos 35 años, se unió al equipo en la ciudad de entrada hace poco más de cinco años, con el objetivo de continuar desarrollando tratamientos para diversas enfermedades, incluida la artrosis, una enfermedad que tradicionalmente se ha considerado que afecta a las personas mayores.

Sin dudas, los niños también pueden verse afectados por una enfermedad debilitante que, según el Dr. Guilak, puede privarlos de su capacidad de ser simplemente niños, en parte porque su tratamiento puede ser difícil y doloroso. Él y su equipo esperan cambiar eso.

La artritis también afecta a los niños

Sobre la base de avances anteriores, y con el objetivo de desarrollar terapias para la artritis reumatoide que tengan efectos secundarios mínimos, el Dr. Guilak y su equipo han modificado células genéticamente que, cuando se implantan en ratones, administran un fármaco biológico en respuesta a la inflamación. Los nuevos hallazgos se publicaron en línea el 1.° de septiembre en la revista Science Advances.

Las células modificadas redujeron la inflamación y previnieron un tipo de daño en el hueso conocido como erosión ósea. La artritis reumatoide afecta a aproximadamente 1,3 niños en los Estados Unidos. Cuando se da en niños, se suele llamar artritis idiopática juvenil (juvenile idiopathic arthritis, JIA) y afecta a más de 300 000 niños en los Estados Unidos. Las personas que luchan contra la artritis ven que sus articulaciones se hinchan, experimentan mucho dolor y tienen síntomas asociados como fatiga, depresión y algunos problemas cardíacos.

“Nuestro laboratorio utiliza lo que llamamos un enfoque multidisciplinario. La estudiamos desde la ingeniería, la biología, la química, los materiales, desde todos campos diferentes. Tratamos de combinar las últimas tecnologías de todas las distintas áreas para poder entender la artritis y desarrollar curas nuevas y tratamientos nuevos para estos niños que sufren de artritis inflamatoria, como la artritis juvenil, o, sorprendentemente, de artrosis. Hay muchos niños que la tienen ahora por diversas razones. Es casi una epidemia”.

Guilak afirma que los niños contraen artrosis debido a lesiones deportivas, así como al rápido aumento de la prevalencia de la obesidad, a la que se refirió como el factor de riesgo más prevenible de la enfermedad. Además, muchos niños tienen displasia de la cadera, o deformidades en la cadera, que pueden hacer que la artrosis se desarrolle muy rápidamente.

“Algunos de nuestros niños en el hospital reciben reemplazos articulares en la adolescencia y realmente no es algo que queramos hacer”, dijo. "Mi objetivo ha sido tratar de comprender estas enfermedades y hacer todo lo posible para desarrollar curas nuevas y terapias nuevas en el hospital Shriners".

Muchas de esas terapias modernas implican la administración de medicamentos biológicos. En principio, estos medicamentos suprimen el sistema inmunitario, pero tienen buenos resultados en quizás la mitad de los pacientes. El Dr. Guilak señaló que un gran problema con estos medicamentos es que la dosificación es difícil. Además, si se suprime el sistema inmunitario, los pacientes corren un mayor riesgo de infección y de algunos tipos de cáncer. Por otro lado, estos medicamentos son caros. Cuando se administra hasta dos veces por semana, el costo puede superar rápidamente los $25 000 al año. Quizás el peor efecto secundario, especialmente para los niños, es que las inyecciones reiteradas de estos medicamentos son dolorosas.

Células SMART y superratones

Entonces, ¿dónde está la solución? Es probable que esté con lo que cariñosamente se ha llamado “superratones” y células SMART. El acrónimo significa Células Madre Modificadas para Terapia Regenerativa Autónoma (Stem cells Modified for Autonomous Regenerative Therapy, SMART), pero también describe acertadamente cómo funcionan.

“Lo que pensamos fue: ¿podemos desarrollar un sistema usando células vivas y hacer que las células produzcan estos medicamentos en el cuerpo? De esa forma, las células podrían producir y administrar continuamente medicamentos biológicos que se usan para combatir la artritis”, explicó el Dr. Guilak. “Pero el problema es que no queremos que los medicamentos salgan a borbotones en el cuerpo de manera descontrolada, sino que queremos que estén muy sintonizados con el nivel de enfermedad que tiene”.

Esta línea de estudio, en realidad, comenzó hace varios años, cuando al equipo se le ocurrió este concepto de una célula SMART con genética reprogramada.

“Yo lo comparo con un iPhone, donde básicamente instalamos una pequeña aplicación que detecta la inflamación y cuando la célula siente que hay inflamación, activa el medicamento”, dijo el Dr. Guilak. “Y cuando la inflamación disminuye, deja de producir el medicamento”.

La artritis y enfermedades similares provocan brotes, en los que la enfermedad aumenta la intensidad. En las personas que padecen la enfermedad, la inflamación puede aumentar unas pocas horas o también puede durar días. Solo necesitan medicamentos durante un cierto período; por lo tanto, crearon células que realmente pueden hacer eso. El equipo de investigación creó un pequeño disco de aproximadamente un cuarto de pulgada de diámetro y un milímetro de grosor que pueden colocar debajo de la piel. El disco puede permanecer inactivo durante meses y no hacer nada, pero si detecta inflamación, activa el medicamento que combate la artritis.

“Aunque los productos biológicos han revolucionado el tratamiento de la artritis inflamatoria, la administración continua de estos medicamentos suele tener efectos adversos, incluido un mayor riesgo de infección”, informó la Dra. Christine Pham, directora de la división de reumatología, en un comunicado preparado de Washington University. “La idea de administrar dichos medicamentos esencialmente según necesidad y en respuesta a los brotes de artritis es extremadamente interesante para quienes trabajamos con pacientes con artritis, ya que el enfoque podría reducir los efectos adversos que acompañan la administración continua de dosis altas de estos medicamentos”.

“Tomará algunos años. Pero si funciona, podríamos eliminar las inyecciones varias veces a la semana para estas enfermedades inflamatorias, lo cual es muy difícil para los niños. Podríamos ponerles un implante debajo de la piel y que los medicamentos que necesitan para tratar la artritis se administren cuando los necesiten, de manera automática y sin efectos secundarios”, dijo el Dr. Guilak. “Ahora aún suena como ciencia ficción y tenemos que seguir trabajando, pero tenemos todas las piezas en su lugar y esperamos lograrlo tarde o temprano”.

Aplicaciones ilimitadas

El siguiente paso es la prueba para ver cuánto tiempo sobrevivirán estos implantes y qué tan bien funcionan.

“Los probamos durante algunos meses, lo que es estupendo, pero lo ideal sería que duraran uno o dos años dentro del cuerpo”, dijo el Dr. Guilak. “Por lo tanto, queremos hacer versiones más complejas porque no es solo una molécula la que causa la inflamación. Es toda una familia de moléculas. Entonces, podemos hacer implantes que traten cada molécula, pero de forma muy específica. Y esa es la parte inteligente de esas células: pueden sentir una contra la otra”.

El Dr. Guilak comunicó que gran parte del éxito de la investigación se debe a cómo está formado el equipo y a la asociación única entre Shriners Children's y Washington University. El doctor supervisa el laboratorio, uno de los laboratorios de investigación musculoesquelética más grandes del país, en donde se centran en enfermedades pediátricas y está compuesto por unos 30 miembros, incluidos estudiantes de posgrado de Washington University, becarios posdoctorales y personal.

“Nuestro equipo es realmente importante para llevar a cabo este tipo de proyectos. Son proyectos muy grandes y se necesita que varias personas trabajen en conjunto durante años. Este proyecto tomó cuatro o cinco años con más de una decena de personas trabajando en él. Pero en realidad es un equipo y un grupo. Somos capaces de atraer a los investigadores más brillantes y talentosos del área para que trabajen en estos proyectos. Y, por lo tanto, nuestra estrategia ha sido formar estos equipos colaborativos en los que todos están interesados en resolver el mismo problema y todos dejan a un lado sus egos y piensan formas de resolver algo trabajando juntos”.

El Dr. Guilak señaló que el ambiente único que hay en el Hospital Shriners para Niños St. Louis también hace que esto sea posible.

“Es simplemente un trabajo maravilloso. Amo a los Shriners, su generosidad y su entusiasmo”, dijo el Dr. Guilak. “La otra parte realmente increíble de nuestro trabajo es que estamos en el hospital. Entonces, cuando entramos al laboratorio, vemos a los niños que han venido de todas partes del mundo para recibir tratamiento en Shriners. Y es una motivación realmente maravillosa para nosotros saber por qué hacemos lo que hacemos”.

Además de Shriners Children's, este trabajo recibió el apoyo del Instituto Nacional de Artritis y Enfermedades Musculoesqueléticas y Dermatológicas, el Instituto Nacional del Envejecimiento, el Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales, el Instituto Nacional del Cáncer y la Oficina del Director de los Institutos Nacionales de Salud.

Recibimos apoyo adicional por parte de la Fundación Nancy Taylor para Enfermedades Crónicas, la Fundación para la Artritis y la Beca Phillip y Sima Needleman del Centro de Medicina Regenerativa de Washington University.

Lea el artículo de investigación completo y un comunicado de Washington University.