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• Jean Paul Romero

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UNIVERSIDAD INCA GARCILASO DE LA VEGA FACULTAD DE CIENCIAS FARMACÉUTICAS Y BIOQUÍMICA

TRABAJO MONOGRÁFICO TEMA: AVANCES CIENTÍFICOS EN LA MEDICINA EN LOS ULTIMOS AÑOS Y PERSPECTIVAS DEL FUTURO CURSO

:

PROFESOR :

LÓGICA

MIGUEL BARDALES CÁRDENAS

INTEGRANTES: VANESSA CÁRDENAS MOGOLLÓN LUZ GABRIEL ROMERO MILAGROS NOA ATAYPOMA LEONARDO DEL CARPIO MARILYN HUACHO RAMOS

LIMA – PERÚ 2016

ÍNDICE INTRODUCCION..............................................................................................4 CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO............................................1 1.1

Descripción del problema....................................................................1

1.2

Definición del problema.......................................................................2

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO....................................................................3 2.1

Marco histórico....................................................................................3

2.2

Bases teóricas.....................................................................................4

2.2.1 Avances en biología celular aplicado a medicina................................4 2.2.1.1 El microscopio electrónico.........................................................4 2.2.1.2 Técnicas de ultracentrifugación diferencial..............................5 2.2.1.3 Métodos de cultivo....................................................................6 2.2.1.4 Avances en neurología celular.................................................8 2.2.1.5 Avances científicos sobre la división celular............................8 2.2.1.6 Avances científicos en la reproducción y diferenciación celular .............................................................................................................10 2.2.2 Avances científicos en Genética.......................................................12 2.2.2.1 Clonación.................................................................................13 2.2.3.1 La TBC.....................................................................................26 2.2.8.2 Imagen por Resonancia Magnética (IRM)......................................44 2.2.9 Cirugía robótica con láser no invasiva..........................................46 2.2.10 Pruebas de ADN y mapeo del genoma humano............................47 2.3 Marco normativo..................................................................................61 2.4 Marco conceptual................................................................................61 CAPITULO III: Conclusiones y recomendaciones.........................................64 Conclusiones..............................................................................................64 2

Recomendaciones......................................................................................65 REFERENCIAS..............................................................................................66

3

INTRODUCCION El propósito de este trabajo es describir los principales avances científicos en la medicina en los últimos 50 años y las perspectivas del futuro. Con este objetivo se han revisado diversas fuentes bibliográficas y hemerográficas de las que se han extraídos la información pertinente.



Mecanismos y procedimientos empleados.

El tema comprende los avances en medicina en los últimos 50 años a partir de 1966 hasta la actualidad y hace referencia principalmente a los avances científicos en el diagnóstico, tratamiento y

control de las principales

enfermedades que constituyen la principal preocupación de la OMS y de todos los países del mundo como son el cáncer, la hepatitis, la gripe, la TBC, el SIDA, así como las enfermedades cardiovasculares y las enfermedades neurológicas. Una de las principales limitaciones en el estudio ha sido la recopilación de la información que se halla muy dispersa en diferentes medios tanto impresos como digitales y el trabajo de sistematizarlo y tratarlo y resumirlo. El tema se eligió debido a que el desarrollo de las ciencias aplicado a la medicina registró un rápido y notable avance a partir de la segunda mitad de la década de los 60 del siglo pasado. Lo que se tradujo en una mejora en el estado de salud y bienestar de la población de todos los países del mundo, empezando

en

los

países

desarrollados quienes

hicieron

grandes

inversiones en la investigación científica. De las profesiones ejercidas por el ser humano durante siglos, ninguna ha evolucionado tan profundamente en el siglo XX como la del médico. Así, del

4

total de los casi 25,000 títulos de publicaciones científicas periódicas mundiales, 6,900 corresponden al área de la salud.

CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO 1.1 Descripción del problema El avance de la medicina a lo largo de su historia, siempre ha estado muy asociada a los avances de otras ciencias como la biología, la bioquímica, la electrónica, la informática entre otras ciencias puras y aplicadas. Sin embargo, no han sido sino solo hasta los últimos 50 años en que la medicina ha avanzado significativamente mucho más que todos los periodos históricos juntos. Esto se explica porque en estas últimas décadas, las diversas ciencias, la tecnología y la biotecnología han registrado saltos trascendentales junto a la electrónica y las ciencias de la computación. Muchos de los avances científicos que han tenido grandes impactos en la medicina provienen de la biología molecular, de las ciencias de los genes, la genética, y de la ingeniería genética que ha logrado manipular con éxito el código genético humano lo que ha llevado a entender mejor como se producen muchas enfermedades y avanzar en su tratamiento. Aunque se acepta que la medicina ha registrado notables avances científicos, sin embargo, no existe una sistematización de los principales avances científicos reconocidos por todos por lo que para muchos estudiantes y docentes se hace difícil reconocer e identificar cuáles son estos principales avances científicos. Todo avance científico en medicina ha tenido lugar como saltos cualitativos generalmente bruscos en la que la medicina da un gran salto hacia adelante.

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El siglo xx y lo que va del siglo xxi han sido testigos del desarrollo de una tecnología médica diagnóstica y terapéutica realmente fantástica, la cual actualmente nos permite hacer en beneficio de nuestros enfermos (17). La presente investigación tiene como propósito analizar y describir cada una de los principales avances que han tenido lugar en los últimos 50 años. 1.2 Definición del problema ¿Cuáles son los principales avances científicos en la medicina que han tenido lugar en los últimos 50 años? ¿En qué campos de la medicina se han logrado mayores avances científicos?

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CAPITULO II: MARCO TEÓRICO 2.1 Marco histórico Los avances científicos que han tenido gran impacto en la medicina en los últimos 50 años han quedado registrados en hitos históricos que a continuación se mencionan: 1958. Marcapasos cardíacos 1961. Válvulas cardíacas artificiales 1964: Howard Temin muestra, utilizando virus de ARN, que la dirección de transcripción ADN-ARN puede revertirse. 1964: primera vacuna para el sarampión. 1967. Trasplantes de corazón con éxito en seres humanos 1967: primera vacuna para la parotiditis. 1970: se descubren las enzimas de transcripción, lo que permite a los científicos cortar y pegar fragmentos de ADN. 1970: primera vacuna para la rubéola. 1972 Tomografía computarizada (G.N. Hounsfield) 1973 Angiografía por substracción digital (C. Mistretta) 1975 Tomografía por emisión de positrones (M. Ter-Pogossian) 1975 Oncogenes. Harold Varmus and Michael Bishop descubren los oncogenes -genes normales que controlan el crecimiento en todas las células vivas, pero que pueden contribuir a la conversión de células normales en células cancerosas, si mutan o se presentan en altas cantidades anormales. Las células cancerosas son células que se multiplican sin control. Varmus y Bishop trabajaron a partir de la teoría de 7

que el crecimiento de células cancerosas no se produce como resultado de una invasión desde el exterior de la célula, sino como resultado de las mutaciones que puede empeorar por las toxinas ambientales como la radiación o el humo. 1976 Single Photon Emission Computed Tomography SPECT (J. Keyes) 1980. El Retrovirus Humano del VIH. L Los científicos Robert Gallo y Luc Montagnier que compiten por separado descubren un nuevo retrovirus, más tarde llamado VIH (virus de inmunodeficiencia humana), y lo identifican como el agente causante del sida (síndrome de inmunodeficiencia adquirida). 1981: primera vacuna para la Hepatitis B 1982. Desarrollo de tratamientos para la lepra 1982. Corazón artificial. El primer corazón artificial permanente, diseñado por Robert Jarvik, se implanta a un paciente, el cual sobrevive algo más de tres meses. 1987. AZT - el primer fármaco para el tratamiento del VIH 1990. Proyecto Genoma Humano Se inicia el Proyecto Genoma Humano, un programa internacional de colaboración científica cuyo objetivo es obtener un conocimiento básico de la dotación genética humana completa. 1992. Vacuna para la meningitis por Hib 1996. La clonación de la oveja Dolly. Un grupo de científicos británicos anuncian que han clonado una oveja, llamada Dolly, a partir del núcleo de una célula de una glándula mamaria obtenida de una oveja adulta. Dolly es el primer mamífero clonado de una célula adulta. 2002. Secuenciación y análisis del genoma de ratón 2008. Primer trasplante de un órgano completo cultivado

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2.2 Bases teóricas 2.2.1 Avances en biología celular aplicado a medicina 2.2.1.1 El microscopio electrónico Como nunca antes en la historia de la medicina, en los últimos 50 años los científicos han llegado a comprender la unidad de la vida y de los seres orgánicos como es el hombre. Conocimiento que ha servido para el notable avance en la medicina. Justamente hace 50 años, se publicaron las primeras fotos de una célula intacta obtenidas mediante un microscopio electrónico uno de los inventos científicos que abrió el micro-universo del interior de las células y de los tejidos. Años más tarde, en 1974, Albert Claude, George Palade y Christian de Duve recibían el Premio Nobel de Medicina por haber hecho posible la mirada cercana a ese mundo en miniatura que es la célula con sus estructuras subcelulares y organelos. 2.2.1.2 Técnicas de ultracentrifugación diferencial Junto a la descripción de las micro-estructuras celulares se hacía necesario, para conocer su función, determinar su composición bioquímica, cosa que fue posible mediante las técnicas de ultracentrifugación diferencial que permitían separar físicamente y estudiar con técnicas bioquímicas cada una de esas estructuras. La comunicación entre bioquímicos y microscopistas produjo una avalancha de descubrimientos acerca del mundo celular y el desarrollo de un nuevo vocabulario sobre lo que el microscopio y la ultracentrífuga estaban revelando. Esta convergencia de las técnicas de microscopía y bioquímica, constituyó la base de la moderna Biología Celular. Así se ha ido conociendo que el núcleo, además de su función crucial en la reproducción celular

es

el

director

de 9

la

síntesis

de

proteínas

en

el citoplasma, fabricadas por los ribosomas, procesadas por el retículo endoplasmático y “clasificadas” por el aparato de Golgi. Que los lisosomas y peroxisomas son como el sistema digestivo

de

la

célula,

que

las mitocondrias son

las

suministradoras de energía y que la membrana celular no es una mera cubierta o manto sino un complejo órgano celular con importantísimas funciones. En la actualidad, la altísima resolución lograda por los microscopios electrónicos de barrido ha facultado la localización de características químicas de las superficies mediante la inmunolocalización con anticuerpos marcados con esferas de oro de menos de 10 nm de diámetro (1) 2.2.1.3 Métodos de cultivo Ya en los años 60 se encontraron métodos para mantener vivas las células mediante cultivos y facilitar su multiplicación en el laboratorio. Con ello se pudieron estudiar y comparar los procesos bioquímicos en distintos tipos de células y determinar, a nivel molecular, detalles de muchas actividades celulares. Para separar e identificar diversas proteínas y ácidos nucleicos fueron fundamentales

otras

técnicas

bioquímicas,

como

la

cromatografía de columna o la electroforesis en geles. Las células tienen capacidad de sintetizar muchos tipos de proteínas, cada una de ellas dotada de funciones importantes y altamente específicas. Las proteínas una vez sintetizadas, se dirigen

mediante señales

intracelulares

(p.e.

al

intrínsecas a

órgano

de

Golgi

los o

organelos al

retículo

endoplasmático) donde deben cumplir dichas funciones. Estas señales fueron estudiadas por Günter Blobel, biólogo celular y molecular de la Rockefeller University en New York que recibió por ello el Premio Nobel en 1999. Se ha podido demostrar que

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un número importante de enfermedades se producen por errores en la función de estas señales y mecanismos de transporte. Cada célula viva está rodeada por una membrana que separa el “universo” de la célula del mundo exterior. En esta membrana citoplasmática existen canales a través de los cuales la célula se comunica con su entorno. Estos canales son moléculas o complejos de moléculas de muy diverso tipo, que tienen la capacidad de permitir o no el paso de átomos provistos de carga eléctrica (iones). La regulación de estos canales iónicos condiciona la vida de la célula y sus funciones, tanto en condiciones normales como patológicas. Erwin Neher y Bert Sakmann (Premios Nobel de 1991) han desarrollado una técnica que permite registrar las corrientes eléctricas increíblemente pequeñas que atraviesan un canal iónico y mediante estos registros determinar sus funciones. Como decimos, cada célula es un pequeño mundo, con su vida propia y con una gran capacidad de relación con otras células, vecinas o distantes, en el organismo. La comunicación de unas células con otras se realiza por medio de hormonas y otras substancias “mediadoras” liberadas por las propias células, por las terminaciones nerviosas o por otros tejidos cuya función principal es precisamente la de liberar o segregar estas sustancias activas. Las señales, químicas o de otro tipo, son captadas por moléculas específicas situadas en la membrana celular, los receptores.

Estos

receptores

desempeñan

funciones

esenciales manejando la información exterior y convirtiéndola en mensajes que circulan hacia el interior de la propia célula. Para esta comunicación utilizan una serie de mediadores entre los cuales se encuentran las llamadas proteínas G, descubiertas por Alfred G. Gilman y Martin Rodbell (Premios Nobel en1994),

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que actúan como intermediarios en el interior de las células, y que por ello reciben el nombre de segundos o terceros mensajeros. (2) Algunos tipos celulares tienen como misión específica la comunicación e interrelación con los otros tejidos, cuya actividad regulan y coordinan. Es lo que ocurre con las células nerviosas. En el cerebro humano normal existen más de 100.000 millones de células nerviosas conectadas entre sí por una complejísima red de terminaciones nerviosas que emanan del “cuerpo” de las células. Los mensajes entre una célula y otra se transmiten mediante diferentes transmisores químicos que se liberan en los puntos de contactos o sinapsis. Una sola célula nerviosa puede tener miles de tales contactos con otras células. 2.2.1.4 Avances en neurología celular Bernard Katz, Ulf von Euler y Julius Axelrod, obtuvieron el Premio Nobel en 1970 por sus trabajos sobre los transmisores químicos de las terminaciones nerviosas y sus mecanismos de almacenamiento,

liberación

e

inactivación.

Estos

descubrimientos han sido cruciales para comprender la función normal del cerebro y la aparición de enfermedades neurológicas y psiquiátricas cuando existen trastornos en la transmisión de las señales, al tiempo que han permitido el desarrollo de fármacos específicos para su tratamiento. (3) Treinta años más tarde, en el 2000, Arvid Carlsson, Paul Greengard y Eric Kandel obtuvieron también el Premio Nobel por sus trabajos sobre un transmisor concreto, la dopamina, que actúa en el cerebro produciendo la fosforilación de ciertas proteínas y tiene un papel fundamental en múltiples funciones y propiedades del sistema nervioso central.

12

2.2.1.5 Avances científicos sobre la división celular Una de las propiedades esenciales de las células vivas es la de multiplicarse, mediante el proceso llamado división celular. Un ser humano adulto consta de unos 100 billones de células que se originan todas ellas a partir de una sola, el óvulo fecundado. En los seres ya adultos hay también una enorme cantidad de células dividiéndose para originar nuevas células que repongan aquellas que mueren, también de forma continua. Antes de dividirse la célula debe aumentar de tamaño y duplicar sus cromosomas que se han de separar de manera exacta entre las dos

células

hijas.

coordinadamente celular. Leland

Todos

en H.

estos

el proceso Hartwell, R.

procesos

se

realizan

que se denomina ciclo Timothy

Hunt y Paul

M.

Nurse, premios Nobel en 2001, identificaron las moléculas clave en la regulación de este ciclo que se produce en todos los organismos eucarióticos (levaduras, plantas, animales y en el hombre). La investigación básica acerca del ciclo celular se ha movido también hacia la búsqueda de aplicaciones prácticas. Muchos detalles de los mecanismos bioquímicos que intervienen han servido a la Biología celular para determinar las interacciones que ocurren durante el ciclo celular entre pares de proteínas. Esto ha permitido conocer mejor el proceso normal de multiplicación y desarrollo celular y ayudará a conocer cómo se alteran estos procesos en determinadas enfermedades y cuáles pueden ser los medios para tratarlas. Pero la aplicación clínica de los descubrimientos de la Biología celular se concentra fundamentalmente en dos áreas de la Medicina actual. Una de las áreas de mayor interés médico es la del cáncer, que se

puede

considerar

como

una enfermedad

del

ciclo

celular. Los defectos en el control del ciclo pueden conducir a

13

una proliferación celular anormal o a alteraciones cromosómicas como las que se observan en las células cancerosas. Se están estudiando las relaciones entre la regulación del ciclo celular y el cáncer, así como el papel específico de dos tipos de genes, los oncogenes y los genes supresores de tumores, presentes en las células normales, y cuyas alteraciones pueden conducir precisamente a la aparición del cáncer. Michael Bishop y Harold Varmus, Premios Nobel en 1989, consiguieron

identificar

los

oncogenes

que

controlan

la

proliferación en células normales. Para ello, infectaban células con un tipo de virus en cuyo interior localizaban un determinado oncogen. Su descubrimiento crucial fue que ese oncogen retroviral no era propiamente un gen del virus sino que éste lo adquiría de la célula al infectarla y multiplicarse en ella. En los últimos 25 años se han encontrado más de 40 oncogenes diferentes. Aunque la base del desarrollo de cualquier cáncer es una alteración del material genético, no puede hablarse estrictamente de “genes del cáncer” ya que existen oncogenes en las células normales. Lo importante en el cáncer son los cambios que alteran la cadena de señales del ciclo celular que pueden ser estudiados comparando los oncogenes de las celular tumorales con los de las células normales, para intentar comprender los mecanismos de la multiplicación celular anormal que tiene lugar en el cáncer. (4) 2.2.1.6

Avances

científicos

en

la

reproducción

y

diferenciación celular La otra gran aplicación actual de la Biología celular se centra en el campo de la reproducción y diferenciación celular. Sus aplicaciones

se

refieren,

de

una

parte,

a

la

llamada

“reproducción asistida” y al controvertido tema de la clonación y, de otra, a la Medicina Regenerativa en la que, a partir de 14

células madre o troncales, se forman o reconstruyen tejidos que sustituyen a otros dañados por diversos procesos patológicos. Se llama fecundación asistida o fecundación in vitro a la unión del óvulo y el espermatozoide que se realiza en el laboratorio en un medio de cultivo idóneo y en adecuadas condiciones ambientales. Desde 1978 las indicaciones de la fecundación asistida humana han ido en aumento, siendo considerada actualmente como una técnica más para el tratamiento de la esterilidad matrimonial. Las técnicas que se emplean son análogas a las que desde tiempo atrás se utilizaban en veterinaria, para mejorar la raza y la reproductividad del ganado, y varían según la procedencia y modo de obtención de espermatozoides y óvulos, según el modo de inseminación y según el modo y momento de la transferencia embrionaria. Estas técnicas pueden utilizar ambos gametos procedentes de los cónyuges (FIV homóloga) o bien, uno de los gametos

proceder

de

un

donante

distinto

de

los

cónyuges (FIV heteróloga). Tras la transferencia se obtienen un 15% de embarazos. Hay que decir que, en los casos más favorables y en los centros más eficientes, sólo el 45% de las parejas de entre 20-34 años, terminan con un hijo en casa, siempre que acepten someterse a 5 transferencias de embriones. Esta cifra desciende al 28,9 % para la parejas entre 35 y 39 años y al 14,4% para las mayores de 40 años. Se puede decir que, en término medio, es necesario implantar 24 embriones para lograr un embarazo, lo que supone un 4% de efectividad. Por otra parte, en los procesos de selección, implantación, etc., más del 90% de los embriones creados se pierden, en franco contraste con lo que ocurre en el proceso natural de la fecundación en el que se implantan entre el 25 y el 65 % de los 15

óvulos fecundados. Hay que señalar también la posibilidad, no rara,

de embarazos

ectópicos y

de

prematuridad

por

gestación múltiple.

2.2.2 Avances científicos en Genética Un descubrimiento fundamental del siglo XX ha sido el conocimiento de la transmisión de los caracteres hereditarios. El bioquímico estadounidense Har Gobind Khorana, hindù, de la Universidad de Winscosin fue el primero en emplear estos hallazgos para sintetizar en forma artificial un gen en 1970. (5) Durante los últimos años de la década de 1970, los científicos desarrollaron métodos para alterar los genes, y a mediados de la década de 1980 algunas de estas técnicas se comenzaron a utilizar con fines médicos. Ciertos procedimientos, conocidos como ingeniería genética o clonación génica, se han aplicado en la producción de grandes cantidades de sustancias puras como son las hormonas y el interferón. En la década de 1990 se inició el Proyecto Genoma Humano que tiene como finalidad identificar todos los genes presentes en el cuerpo humano y tratar de conocer sus posibles funciones

2.2.2.1 Clonación Los últimos años del siglo XX y los primeros del XXI se han conmocionado por los experimentos realizados en el campo de la clonación.

Durante

la reproducción

normal,

un

espermatozoide fertiliza un óvulo para formar un cigoto que, tras

varias

divisiones,

se

convierte

en

embrión

blastocistario que se implanta en el útero donde se desarrolla hasta el nacimiento. En la clonación se genera un embrión clónico mediante la introducción del núcleo de una célula de donante adulto en un 16

óvulo enucleado. Esta posibilidad, enunciada ya en 1938 por Hans Spemann en Alemania, tiene dos variedades diferentes. La llamada clonación reproductiva se funda en la producción de un blastocisto o embrión primitivo clónico mediante la introducción del núcleo de una célula de donante adulto en un óvulo previamente enucleado. Este embrión es transferido posteriormente a un útero “de acogida” donde se desarrolla hasta el nacimiento de un individuo clónico.(6) La clonación terapéutica (llamada por algunos destructiva) utiliza los blastocistos clónicos para obtener y cultivar las células de su masa celular interna que son células troncales embrionarias. Estas células se pueden diferenciar in vitro para obtener diversos tipos de células, potencialmente útiles para aplicaciones terapéuticas. A partir de algunos intentos iniciales en la década de los 60, se realizaron experimentos en los que se desarrollaron y perfilaron los distintos tipos de clonación. En 1970 John B. Gurdon, en el Reino Unido, realizó la clonación de una rana trasplantando el núcleo de una célula intestinal de un renacuajo al óvulo enucleado de una rana. En 1984 se realizó la clonación de un cordero, y en 1993, utilizando material congelado de una clínica de fertilización en Estados Unidos, se realizó la primera clonación humana que se mantuvo en cultivo hasta el estadío de 32 células que posteriormente fueron destruídas. En 1994 se realizó una clonación de terneras y en 1996 Ian Wilmut y su grupo clonaron la primera oveja, a partir de células adultas. En 1997 se publicó una nueva clonación de primates y en 2000 un grupo japonés realizó el primer caso de reclonación al clonar una ternera a partir de células de otra que también había sido clonada. En 2001 un equipo italiano logró la

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clonación y supervivencia de un muflon, especie protegida en vías de extinción. En febrero de 2004, un equipo de la Universidad Nacional de Seúl, en Corea del Sur, anunció la clonación de un embrión humano. El anuncio ha causado una importante agitación y polémica, tanto a nivel científico como a nivel de los medios de comunicación. autorizado

Posteriormente,

este

tipo

de

el

Gobierno

clonación

a

la

inglés

ha

Universidad

de Newcastle. Para algunos científicos con autoridad en este campo, el blastocisto clónico podría no ser un auténtico embrión, sino "un conjunto celular clónico que simplemente se parece a un blastocisto" (7). Pero, dejando a un lado este tipo de distinciones, lo que está claro desde el punto de vista ético, es que no resulta moralmente justificable recolectar células madre procedentes del sacrificio y manipulación de embriones humanos sea cual sea la finalidad a la que se destinen. Una de las aplicaciones más actuales y populares de la Biología celular es la llamada Medicina regenerativa, que pretende conseguir la regeneración, total o parcial, de los tejidos que han perdido masa celular, utilizando técnicas de trasplante celular para implantar células troncales o células madre. Los billones de células que integran los tejidos del organismo son, en su inmensa mayoría, células diferenciadas, con las características específicas de forma y función correspondientes al tejido u órgano del que forman parte. Todas

estas

células

el cigoto, resultado

de

espermatozoide, que

proceden la

fusión

es la única

potente, completamente

18

de de

una un

realidad

indiferenciada,

que

primera,

óvulo

y

un

unicelular toti se

divide

progresivamente, primero en dos, cada una de éstas en otras dos

y

así

sucesivamente hasta

producir

un

organismo

completo. Las dos primeras células son desiguales entre sí, como lo son también respecto al cigoto del que proceden. De una de las células se originarán tejidos que servirán para que el embrión se una a la madre y reciba de ella el alimento, después de la implantación. De la otra se formarán, de manera precisa, todos los tejidos y los órganos del cuerpo. Si nada se interpone en su camino, el mensaje genómico que contiene “irá, paso a paso, produciendo una biología que es ya, desde ese instante, fuente también de una biografía”. Las células procedentes de las primeras divisiones del cigoto forman el blastocisto. El blastocisto contiene una masa de células indiferenciadas, denominada masa celular interna. De la masa celular interna derivan todas las células del embrión, del feto y del individuo adulto, por eso se dice que esta células son pluripotentes. Cada una de las células de la masa celular interna recibe el nombre de célula troncal ó célula madre pluripotencial. Las células troncales han sido definidas como células clonogénicas, lo que quiere decir que tienen la capacidad ya sea de autorenovarse ilimitadamente – sin envejecer – mediante división simétrica (originando dos células hijas idénticas a la célula troncal y entre sí), ya de diferenciarse mediante división asimétrica (dando origen a una célula hija semejante a su madre y a otra de la que derivan múltiples tipos de células diferenciadas de las tres capas germinales del embrión –ectodermo, mesodermo y endodermo – que pueden ser progenitoras de tejidos funcionalmente diferenciados). 2.2.2.2 Terapia celular

19

La regeneración terapéutica pretende compensar la excesiva destrucción tisular que se produce en ciertas enfermedades, congénitas o adquiridas. Los procedimientos utilizados, que emplean células madre, se designan genéricamente con el nombre de terapia celular. La terapia celular tiene como objetivo la sustitución de células dañadas por otras nuevas. (8) Lo que se propone la regeneración tisular no es simplemente la recuperación de un tipo celular concreto, sino más bien la reconstrucción de los componentes principales del órgano en cuestión cuya compleja integración es fundamental para el restablecimiento o mejora de su función. Tanto las células madre embrionarias como las células madre adultas tienen la capacidad de diferenciarse hacia células específicas derivadas de las tres capas que forman el embrión inicial. Por tanto, al menos desde el punto de vista teórico, ambos tipos de células troncales pueden utilizarse para el trasplante en los diversos procedimientos de regeneración tisular. Uno de los problemas fundamentales del empleo de células embrionarias humanas, además de la elevada posibilidad de rechazo del trasplante y de su potencial capacidad de originar tumores, radica en las profundas implicaciones éticas que presenta su obtención, ya que, en principio, exige la destrucción de un embrión humano. Es una simplificación ilegítima considerar el blastocisto preimplantación como “un acúmulo de células indiferenciadas”, que algunos designan impropiamente con el nombre de “preembrión” ya que sabemos hoy que, desde la primera división del cigoto, cada una de las dos células resultantes contiene su mensaje y tiene su misión en la formación del nuevo ser. La identidad y el destino como individuo de un embrión de una o

20

dos células están ya marcados “desde el día uno”, lo mismo que ocurre en el embrión ya implantado, en el feto o en el individuo adulto, La regeneración tisular con células madre adultas utiliza dos posibles estrategias. Una de ellas es la de identificar y multiplicar en el laboratorio, células progenitoras adultas pluripotentes que son capaces de diferenciarse y generar tejido mesodérmico, ectodérmico o endodérmico. La otra se basa en la disponibilidad en el ser humano vivo, de células troncales adultas que circulan en la sangre y que se pueden manipular para dirigir su diferenciación para generar o reparar tejidos de órganos sólidos. Si como parece demostrado, las células troncales adultas son tan maleables como las embrionarias, y por tanto utilizables sin restricciones en Medicina regenerativa, el horizonte de la terapia celular con este tipo de células aparece prometedor. Las células adultas cuentan, entre otras ventajas, con la posibilidad de poderse utilizar sin problemas de rechazo ya que son células autólogas, es decir, proceden del propio individuo. La efectividad de la implantación experimental de células madre adultas, y los resultados iniciales que se están obteniendo en sus primeras aplicaciones en el hombre, ha conducido a la puesta en marcha de estudios de regeneración tisular en prácticamente todos los órganos y sistemas humanos. 2.2.2.3 Genética molecular y enfermedades genéticas Las modificaciones en el enfoque preferente de la nueva medicina han sido posibles gracias al desarrollo, durante los últimos treinta años, de la Biología Molecular y la Ingeniería Genética

que

han

permitido

identificar

y

manipular

adecuadamente al ADN como la molécula responsable del material hereditario, determinando su estructura y función en

21

los organismos vivos. Fruto de ese desarrollo ha sido la culminación de la secuenciación del Genoma Humano, que ha permitido identificar los más de treinta mil genes de los que estamos constituidos los humanos

(9)

.

Uno de los misterios que el hombre quiso desentrañar desde tiempo inmemorial es el de la herencia, el por qué y cómo se heredan las características físicas. Con otras palabras, cómo explicar la semejanza entre un ser vivo y su descendencia. Para ello hubo que poner en juego muchas disciplinas: la botánica, la zoología, la microbiología, la bioquímica…y junto a ellas muchas y nuevas técnicas de análisis y síntesis. Así surgió una nueva área de la Ciencia, la Biología molecular, basada en la bioquímica, la genética molecular, y en la propia Biología celular. El inicio de esta aventura habría que situarlo muy atrás, en la segunda mitad del siglo XIX, cuando Gregorio Mendel (18221884) comenzó a trabajar en la huerta de su convento en Brno (Checoslovaquia) con varias plantas de guisantes. Después de analizar más de 21.000 plantas híbridas emitió la hipótesis de que existían unidades individuales discretas de herencia. Cualquier característica observable en una planta provenía de la combinación de una de esas unidades proveniente del padre con otra unidad proveniente de la madre. Así nació el concepto de “unidad de herencia”, una entidad transmisible a la que, más tarde, se llamaría gen. Y este concepto ha sido el punto de partida sobre el que se ha edificado la moderna Biología molecular permitiendo a los biólogos identificar el ADN (ácido desoxirribonucleico) como el material del que están hechos los genes, descubrir cómo era la estructura bioquímica de estos genes, comprender cómo el ADN almacena y regula el flujo del material genético y desarrollar finalmente las técnicas que permiten su manipulación.

22

Antes del desarrollo de la Biología celular, cuando el microscopio óptico permitió ver células teñidas con diversos colorantes, pudo descubrirse en ellas la existencia de una estructura, el núcleo, en el que ciertos colorantes permitían distinguir unos corpúsculos que estaban siempre presentes y a los que por su especial afinidad por esos colorantes se les dio el nombre de cromosomas (“cuerpos coloreados”). Pronto surgió el interrogante sobre si las “unidades de herencia”, los genes, se podrían localizar en dichos cromosomas y ser “transmitidas” de alguna forma a las células de la siguiente generación, tras la división celular. La respuesta llegó ya en el comienzo de 1900. Morgan, estudiando parejas de cromosomas de la mosca del vinagre encontró dos tipos de parejas algo especiales. En algunos animales, las hembras, la pareja estaba formada por dos cromosomas idénticos (XX), en otros, los machos, los dos cromosomas eran diferentes (XY). Observó también que ciertos caracteres (y por tanto, sus genes) se transmitían solo con el cromosoma X. A partir de estas observaciones, el interés de los biólogos que estudiaban la herencia comenzó a centrarse en los cromosomas del núcleo cuya naturaleza molecular trataban de definir para descifrar la estructura bioquímica de los genes. Los cromosomas constaban de dos componentes: un ácido nucleico, concretamente el desoxirribonucleico (ADN) y unas proteínas llamadas histonas. Durante un cierto tiempo se planteó el interrogante acerca de cuál de estos componentes era el sustrato bioquímico de los genes. En 1952, Alfred Hershey and Martha Chase pudieron marcar con radioisótopos los dos componentes y resolvieron el dilema: los genes estaban constituidos por ADN. La estructura química del ácido nucleico

constaba

esencialmente

nucleótidos enlazadas entre sí.

23

de

dos

cadenas

de

Un nucleótido es una molécula compleja formada por un grupo fosfato unido a un azúcar (ribosa) y a una molécula en forma de anillo llamada comúnmente una base. Sólo existen cinco tipos de bases naturales: la guanina (G), la adenina (A), la citosina (C), la timina (T), y el uracilo (U). Cada una de estas bases solo es capaz de enlazarse con otra de ellas: la guanina se une solo a la citosina (G-C) mientras que la adenina se une solo a la timina (A-T) en las moléculas de ADN y al uracilo (AU) en las cadenas de ARN que es el otro ácido nucleico existente. ¿Cuál era la estructura química del ADN? ¿Cómo se podía explicar a partir de esa estructura la transmisión de la herencia? Ante este interrogante, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins realizaron estudios de difracción de rayos X en las moléculas de ADN y mostraron que las moléculas de este ácido adoptaban una precisa estructura helicoidal. Fue entonces, en 1953, cuando Watson and Crick unieron todos los datos disponibles y dedujeron que el ADN tenía que estar constituido por un doble helicoide de dos cadenas paralelas y complementarias de nucleótidos enlazadas entre sí a nivel de las bases. La posibilidad de separar las dos cadenas, en presencia de un enzima llamado ADN-polimerasa (descubierto por Kornberg en 1957) y la complementaridad en el apareamiento de los enlaces entre las bases, proporciona al ADN la posibilidad de reproducirse con gran precisión. Una cadena, de las dos que forman la molécula de ADN, separada de la otra, toma del medio los elementos necesarios para reconstruir exactamente la otra cadena complementaria. El resultado es una copia idéntica del ADN original. De esta manera tan simple se puede explicar la duplicación de los genes (que no son sino fragmentos de ADN) en el proceso de la división celular.

24

El Premio Nobel de 1959 fue concedido a Severo Ochoa y Arthur Kornberg por su descubrimiento de la síntesis biológica de los ácidos nucleicos ARN y ADN y en 1962 recibieron este premio Crick, Watson y Wilkins. Sus hallazgos fueron el detonante de la “revolución molecular” que permitió nuestra comprensión actual acerca de la función de los genes. Una vez explicada la duplicación de los genes y la transmisión de las copias a las células hijas, faltaba por saber cómo con esos fragmentos de ADN que son los genes se fabrican las proteínas responsables de la estructura y de todas las funciones bioquímicas del organismo. Sobre este punto se asumía una regla que indicaba que a cada gen le corresponde (codifica) una proteína. Se conocía que las proteínas están compuestas de cadenas de aminoácidos (polipéptidos) y que el número de aminoácidos naturales es de 20. Si los genes dictan la producción de proteínas del organismo ¿cómo unas estructuras de ADN, con cuatro posibles variantes, las bases, podían especificar, a partir de 20 posibilidades, los aminoácidos que habían de formar una proteína. En este caso, el estudio matemático señaló que eran necesarios al menos tres nucleótidos para especificar – codificar – cada uno de los aminoácidos que formarían la proteína. En 1961, Francis Crick y Sydney Brenner propusieron que el ADN transporta la información genética mediante un código de tres bases que especifica el orden en el que se engarzan los aminoácidos para formar las proteínas. Y en 1966, Marshall Nirenberg, Heinrich Matthaei, Har Khorana y Severo Ochoa, con sus respectivos equipos, establecieron, una tabla que indicaba el triplete de nucleótidos correspondiente a cada aminoácido en lo que se denominó el Código genético. Así, por ejemplo, un triplete de uracilos (UUU) codifica el aminoácido fenilalanina, cuya deficiencia se había reconocido

25

en 1956 como causa de la primera enfermedad genética descrita,

la alcaptonuria.

aminoácido

alanina,

y

El

así

triplete GCA codifica

todos

las

demás

el

posibles

combinaciones de tres. En el código genético existen 64 posibles combinaciones de nucleótidos, 61 de ellas codifican los 20 aminoácidos y las tres restantes combinaciones, sirven como señales de parada (stop) para indicar al “sistema de producción” el final de una proteína. Con esto llegamos al dogma central de la Biología molecular: el ADN, en fragmentos que son los diversos genes, transporta los mensajes genéticos y éstos son convertidos en proteínas responsables de las funciones

bioquímicas

o expresión

del

genética se

organismo.

realiza

Esta

mediante

conversión

un

complejo

proceso, mediado por multitud de enzimas y compuestos intermediarios,

entre

los

que

sobresale

el

otro

ácido

nucleico ARN, que actúa como intermediario o mensajero en el proceso de transcripción, y los ribosomas, responsables del proceso de translación en el que se van formando las proteínas. En los años siguientes aparecen otros hitos importantes en la revolución molecular: el conjunto de lo que se conoce como técnicas de la Biología molecular. Entre

1970

y

1973

se

desarrollan

y

purifican

los

llamados enzimas de restricción que permiten “cortar” las cadenas de ADN en sitios específicos. Mediante ellos, se pudieron producir en 1972 las primeras moléculas de ADN recombinante. (10) Otra contribución notable fue la de E.M. Southern, en 1975, que permite analizar fragmentos de ADN (genes) mediante la técnica que lleva su nombre (Southern blotting) en la que se hacen copias complementarias de los fragmentos de cadenas de ADN, marcadas con sondas radioactivas en un gel de

26

agarosa para su identificación. De forma análoga, el análisis de fragmentos de ARN se realiza mediante la técnica Northern blotting, llamada así por contraposición a la de Southern. En 1977 Fred Sanger desarrolló una técnica que permite leer el código genético del ADN letra a letra. Basada en ella, se ha construido una sofisticada tecnología que es la que ha servido para secuenciar el genoma humano con sus tres mil millones de letras. En 1987 tiene lugar otro desarrollo importante: un método original de amplificación del ADN conocido como PCR (reacción en cadena de la polimerasa) que permite obtener grandes cantidades de ADN a partir de una cantidad mínima. Con la PCR se consiguen realizar todas las determinaciones que se deseen a partir de una muestra mínima.

(11)

La aplicación de estas y otras técnicas fue permitiendo, de una manera hasta cierto punto paralela al conocimiento del genoma, identificar genes defectuosos, responsables de algunas enfermedades genéticas. Desde la alcaptonuria descrita en 1956, y la anemia de células falciformes descrita por Vernon Ingram en el mismo año, al descubrimiento del gen de la fibrosis quística por Francis Collins y Lap-Chee Tsui en 1989. (12) A partir de 1990, fecha del lanzamiento oficial del Proyecto del Genoma Humano podemos hablar de la era genómica de la Medicina. En 1995 Craig Venter, Claire Fraser y Hamilton Smith

completaron

la

secuencia

genética

del

primer

organismo vivo, la bacteria Hemophilus influenzae. En 1998 John Sulston y Sydney Brenner describen por primera vez todos los detalles del genoma de un organismo multicelular, el gusano Caernohabditis

elegans.

En

1999

se

consigue

secuenciar el cromosoma 22 humano y, tras el anuncio del borrador un año antes, en 2001 se publica la secuencia

27

prácticamente completa del Genoma Humano por los dos grupos que, de manera independiente, la habían desarrollado: el equipo de la empresa privada Celera Genomics y un Consorcio Internacional de financiación pública. Habían sido necesarios más de 20 años de trabajo de miles de científicos que formaban los dos grupos de investigación para pasar de una idea original hasta la redacción del borrador de 62 páginas, con más del 90 % del Genoma Humano, que publicó la revista Nature en febrero de 2001.

2.2.3 Avances científicos en Medicina Clínica Junto a los avances de la Ciencia biomédica, los últimos 50 años han sido testigos de tales cambios en las enfermedades y en los aspectos prácticos de su diagnóstico y tratamiento que, tanto desde un enfoque individual como social, bien puede hablarse de revolución de la Medicina. El cambiante mundo de la Enfermedad En la segunda mitad del siglo XX hemos asistido al retroceso y práctica desaparición de muchas de las enfermedades que marcaron su primera mitad y los siglos anteriores. Esto se ha debido sobre todo al control de las principales enfermedades infecciosas, tanto mediante métodos de prevención (mejoras en la sanidad pública, vacunas, etc.) como gracias al desarrollo de tratamientos eficaces. En la primera mitad del siglo, las enfermedades infecciosas, la tuberculosis, la sífilis, la malaria, la polio, la fiebre reumática… constituían una temible plaga. Su control se fue produciendo tras el conocimiento de los agentes infecciosos

que

las

provocaban

y

de

los

mecanismos

inmunológicos que se ponían en marcha, ya que permitió el

28

desarrollo de antibióticos específicos e hizo posible el desarrollo de métodos eficaces de inmunización. Junto a ello hay que situar la expansión de la sanidad pública (purificación de las aguas, saneamiento y alcantarillado, tratamiento de las aguas residuales) y de los métodos de información y control de las enfermedades más comunes. Los últimos 50 años han supuesto un cambio en el “catálogo” de enfermedades en el que han sido elemento esencial la nueva manera de estudiarlas, tratarlas y prevenirlas. A la práctica desaparición de algunas infecciones se ha añadido la aparición o exacerbación de otras con características distintas, muchas veces debidas a las resistencias a los antibióticos de los gérmenes causantes.

2.2.3.1 La TBC Entre las enfermedades infecciosas que entraron en regresión tenemos, en primer lugar, la tuberculosis. Esta enfermedad llegó a ser en la primera mitad del siglo XX una temible plaga que en pocos años segaba las vidas de multitud de personas, jóvenes en su mayoría. En 1943, Selman A. Waksman que llevaba décadas buscando un antibiótico eficaz contra el Mycobacterium tuberculosis, consiguió por fin su objetivo, purificando la Estreptomicina que se aplicó por primera vez a un paciente a finales de 1944, con resultado espectacular. En los años siguientes fueron desarrollándose nuevas sustancias antituberculosas, lo que permitió resolver el problema de las resistencias a la estreptomicina que se había presentado muy poco después de sus primeras aplicaciones. Así surgieron el ácido p-aminosalicílico (1949), la isoniazida (1952), la pirazinamida (1954) la cicloserina (1955), el etambutol (1962) y la rifampicina

29

(1963), que, además de atacar los gérmenes resistentes, permitieron el tratamiento domiciliario de la tuberculosis y acabaron con una multitud de sanatorios creados con fines de tratamiento específico de la enfermedad. A partir de entonces, la tuberculosis dejó de ser un problema en los países desarrollados, aunque aún persiste como tal en naciones en desarrollo de Africa, Asia o América Latina. La OMS estima que cada año mueren por tuberculosis 3 millones de personas y 8 millones están infectadas por el bacilo (95 % en países en desarrollo). En la actualidad, la presencia de deficiencias del sistema inmune (SIDA) y de cepas resistentes a los antibióticos, ha producido la reaparición de esta infección con una incidencia que comienza a ser inquietante. 2.2.3.2 La sífilis Una de las más frecuentes enfermedades de transmisión sexual, la sífilis fue durante siglos un problema sanitario de primer orden. El descubrimiento y posterior producción industrial de la penicilina permitió, a partir de 1945, su empleo en el tratamiento de la sífilis. Una vez que, en 1960, se consiguió determinar la dosificación adecuada para tratar las formas terciarias, este antibiótico consiguió la práctica desaparición del problema de la sífilis que, sin embargo, parece que rebrota en la actualidad con nuevas fuerzas. 2.2.3.3 La fiebre reumática La fiebre reumática debida a la infección por un esterptococo beta-hemolítico era, en la primera mitad del siglo XX, la causa más frecuente del daño estructural progresivo del corazón y de sus válvulas, junto a la característica artritis, los nódulos subcutáneos y el síndrome coreico que Sydenham había descrito a mediados del siglo XVII. Hasta 1960, la fiebre reumática fue una de las principales causas de mortalidad infantil. A principios de los años 50, la aparición de la penicilina, 30

eficaz en el tratamiento de la enfermedad estreptocócica, marcó el inicio de estrategias de prevención que consiguieron una dramática disminución de los casos de fiebre reumática, hasta su práctica desaparición en la década de los 80. Como ejemplo se puede citar que en Baltimore, la incidencia entre 1960 y 1964 fue de 24 casos por cada 100.000 habitantes, entre 1977 y 1981 bajó hasta el 0,5 por 100.000 habitantes y luego desapareció. En países en desarrollo, la fiebre reumática continúa siendo aún un serio problema. 2.2.3.4 Paludismo En los comienzos de la segunda mitad del siglo XX se dio una importante batalla para la erradicación del paludismo o malaria en países del centro y sur de Europa y del norte de América, de modo que antes de 1970 se había logrado plenamente dicho objetivo. La reducción del Plasmodium vivax había sido menor que la del Plasmodium falciparum, aunque éste retornó con mayor fuerza cuando, por razones de índole económica, se redujeron nuevamente las medidas de control, entre 1970 y 1976, con lo que hubo un notable incremento de casos. Por otra parte, en muchos países de Africa, Sudeste de Asia y Sudamérica, donde se había reducido notablemente la mortalidad, aunque sin erradicarse, la malaria se ha convertido en endémica con una prevalencia de más de 500 millones de enfermos y dos millones y medio de fallecimientos, un millón de ellos, niños. También en el sur de Europa se han presentado varios brotes alrededor de los años 80, por lo que la OMS ha recomendado que, incluso en los países en los que se logró la erradicación, exista una unidad de vigilancia, dada la importación de casos, debido al turismo hacia países endémicos. 2.2.3.5 Avances en la prevención de enfermedades: Las vacunas 31

La disminución o desaparición de muchas otras enfermedades ha sido debida, más que al tratamiento, a la prevención mediante vacunaciones. Aunque su práctica se ha generalizado, aún existen déficits importantes en países menos desarrollados. En Abril de 1955 se confirmó, en una reunión histórica, que la vacuna contra la poliomielitis desarrollada por Jonas Salk en la Universidad de Michigan y probada en más de 1.800.000 niños era “segura, eficaz y potente”. En 1961, Sabin presentó otra vacuna que, al contrario de la de Salk, se había preparado con virus vivos modificados. Con uno u otro tipo de vacuna se ha conseguido eliminar en una gran parte del mundo esta terrible enfermedad que afectaba a cientos de miles de personas, especialmente niños. Sin embargo aún existen zonas en las que persiste la polio de forma endémica con algunos brotes epidémicos. Por la omisión de las vacunaciones en África central y occidental, casi el 90% de los casos mundiales de poliomielitis, se encuentran en dicha zona y ahora hay niños paralíticos en 10 países de ese continente, anteriormente libre de esta enfermedad. Las vacunas contra el sarampión, las paperas, y la rubéola (triple vacuna) introducidas en 1966 han reducido de manera notable dichas enfermedades. En 1977 se erradicó, también globalmente, la viruela mediante la correspondiente vacuna. La varicela, producida por el virus Varicella zoster, es una enfermedad generalmente benigna aunque puede ser grave en niños pequeños o personas inmunodeprimidas, en los que pueden aparecer neumonias y encefalitis. Por otra parte, su reactivación produce el herpes zoster. Una vacuna efectiva contra la varicela se ha desarrollado en Japon en 1990 y está siendo aprobada y empleada en muchos otros países. También se ha generalizado la vacunación contra la difteria, la tos ferina y el tétanos, con la práctica erradicación de estas enfermedades. Las hepatitis A y B fueron descubiertas en los años 60 y 70. Posteriormente se 32

han descrito la D y la E y otros nuevos tipos, en pacientes con hepatitis no-ABCDE. La vacunación contra la hepatitis B, mediante una vacuna recombinante, se desarrolló en los años 90 y actualmente se ha aprobado la vacuna contra la hepatitis A. En la última parte del siglo XX, los científicos descubrieron un área diferente del sistema inmune, el denominado sistema inmunológico celular, cuyo protagonista es el linfocito. Estos descubrimientos permiten la comprensión de muchas enfermedades debidas a defectos hereditarios de una o más subclases de linfocitos. Los intentos para corregir estas deficiencias se centran en inyectar al paciente células sanguíneas procedentes de la médula de un familiar cercano y sano. Las investigaciones actuales se centran en identificar las hormonas que provocan que los linfocitos del embrión se hagan funcionales. 2.2.4 Las “nuevas” enfermedades Los agentes responsables de las nuevas infecciones surgidas en los últimos 50 años son, en primer lugar, algunos virus de nueva aparición o, al menos, reactivados recientemente, y otros agentes infecciosos no virales conocidos como priones. 2.2.4.1 El SIDA En 1978 tuvieron lugar las primeras observaciones de SIDA, en homosexuales con actividad sexual promiscua o consumidores de droga por vía intravenosa. Este Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida, fue bautizado así en 1982, porque las pruebas realizadas indicaban que el agente causal destruía completamente el sistema inmunitario del paciente. En los primeros casos (1980-81), el resultado de esta inmunosupresión fue la aparición de un tipo raro de cáncer cutáneo (sarcoma de Kaposi) o de una neumonía atípica (por Pneumocystis carinii) con una elevadísima mortalidad. 33

En 1983 Luc Montagnier, del Instituto Pasteur de París, encuentra el virus causante, hallazgo que en 1984 es confirmado por Robert Gallo en Estados Unidos. (13) Al parecer, este virus de la inmunodeficiencia humana (HIV) se originó en África y posteriormente se extendió por todo el mundo. La primera prueba para detectar los anticuerpos del HIV se aprobó en 1985, y, en 1987, Glaxo Wellcome presentó el primer fármaco anti-HIV, el AZT o zidovudina. Posteriormente han ido surgiendo nuevos fármacos y en 1995 se demostró que el empleo de dos de ellos juntos era mejor que el uso de uno solo. Poco después se ha visto que el empleo de tres fármacos, que interrumpen el ciclo vital del virus en puntos distintos, es el tratamiento más eficaz con lo que esta asociación se ha convertido en norma terapéutica en los países desarrollados. Para hacerse una idea de la índole epidémica de tan devastadora enfermedad basta considerar que, si en 1981 fallecieron por ella 128 pacientes, en 1999 lo hicieron alrededor de 2,8 millones, de los cuales casi la mitad eran mujeres o niños. La forma de transmisión se amplía a nuevas vías y circunstancias (relaciones heterosexuales, transfusiones, contagio accidental del personal sanitario, etc.) que incluso superan en número a las formas de contagio iniciales. La organización que dentro de Naciones Unidas se ocupa del SIDA estima que en la actualidad, unos 40 millones de personas padecen la infección por HIV en el mundo. 2.2.4.2 Dengue Otras enfermedades virales que han aparecido o reaparecido en los últimos 50 años son el dengue, transmitido por un mosquito, prevalente en América 34

Central, que se presenta ya sea como un síndrome viral inespecífico, ya como una fiebre hemorrágica fatal, la fiebre del Nilo también transmitida por un mosquito y causada por un virus del género Flavivirus que produce cuadros de encefalitis, muchos de ellos graves. Desde su aislamiento original en 1937 en Uganda, se han producido brotes epidémicos en Israel (1951, 1954 y 1957) y África del Sur (1974). En 1990, sin embargo se ha visto una tendencia epidémica creciente con brotes en Rumanía 1996, Marruecos 1996, Túnez 1997, Italia 1998, Rusia, Estados Unidos, Francia e Israel en 1999 y 2000. 2.2.4.3 Ebola Especialmente grave es la infección debida al virus Ebola, llamado así por un río de la República Democrática del Congo donde apareció una infección causada por este virus que, al parecer, pasó en 1976 desde algunos primates no humanos al hombre. Se caracteriza por un cuadro hemorrágico, con una mortalidad que oscila entre el 50 y el 90 %. Precisamente, esa elevada mortalidad ha impedido hasta la fecha el desarrollo de epidemias extensas.

2.2.4.4 Hantavirus El Síndrome Pulmonar por Hantavirus es una infección producida por un virus transmitido por roedores reaparecido en Asia y aislado en el año 1978 cerca del río Hantaan, en Corea del Sur, en un ratón de campo, que produce severas infecciones pulmonares hemorrágicas con elevada mortalidad. 2.2.4.6 El SRAS En febrero de 2003 apareció en Asia el primer caso del síndrome respiratorio agudo severo (SRAS) 35

enfermedad respiratoria viral causada por un coronavirus. A los pocos meses, la enfermedad se propagó en más de dos docenas de países en Norteamérica, Suramérica, Europa y Asia, antes de que se pudiera contener el brote global de 2003. Se trata de un virus aviar que, procedente de ocas, produjo infección cruzada en cerdos y de ellos pasó al hombre. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), durante el brote de 2003 enfermaron del SRAS un total de 8.098 personas en todo el mundo, de los que murieron 774. De etiología distinta es la llamada Enfermedad de Lyme que apareció en forma de artritis en un grupo de niños, cerca de Lyme (Connecticut) en 1975. Los síntomas y las circunstancias ambientales hicieron pensar que se trataba de una enfermedad infecciosa transmitida probablemente por un artrópodo. Investigaciones posteriores mostraron que la enfermedad estaba causada por una bacteria (la espiroqueta Borrelia burgdorferi) inoculada por la picadura de una garrapata. En 2002 se describieron, solo en Estados Unidos, más de 23.000 casos. Existe ya una vacuna y el tratamiento antibiótico es eficaz. Aunque se conocían desde mucho antes En los años 60, se atribuyó la posible transmisión de ciertas encefalopatías a hipotéticos “virus lentos”, denominados así por el largo período de latencia o de incubación. Hoy se conoce bien que no se trata de un virus sino de una proteína denominada prion. El término prion fue acuñado por Stanley B. Prusiner, Premio Nobel de Medicina 1997. Los priones son unos nuevos agentes infecciosos, diferentes de todos los agentes patógenos conocidos hasta ahora, que tienen la peculiaridad de que carecen de genoma. Se trata de simples proteínas, mucho más pequeñas que los virus y que no se multiplican como éstos sino que sufren una alteración en su conformación 36

espacial. Las llamadas proteínas priónicas normales se pueden transformar, por contacto, en una reacción en cadena, en proteínas priónicas patógenas. Las encefalopatías transmisibles por priones se denominan espongiformes por el aspecto que presenta el cerebro de los animales infectados. Las descritas en el hombre son el kuru, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, el síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker y el insomnio familiar fatal o grave. 2.2.4.7 La enfermedad de las “vacas locas” La enfermedad de las “vacas locas”, diagnosticada por primera vez en Gran Bretaña en 1986, fue provocada por la ingestión por parte del ganado bovino, de harinas cárnicas, elaboradas con restos o vísceras de ovejas enfermas de scrapie, enfermedad priónica conocida desde hace tres siglos, que ataca el cerebro de ovejas y cabras. Se ha dado por tanto un salto de especie, de la oveja a la vaca. La nueva variante humana de la Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, provocada por la ingestión de carnes de vacas afectadas por la encefalopatia espongiforme bovina, se caracteriza por unas manifestaciones clínicas diferentes a la enfermedad clásica. Se dio a conocer oficialmente en Gran Bretaña en el año 1996, a raíz de la observación de casos en granjeros y personal joven. Parece ser, por lo tanto, que se ha dado otro nuevo salto de especie: de la vaca al humano. En España, el primer caso de encefalopatía espongiforme bovina se declaró el 22 de noviembre de 2000. Actualmente no existe tratamiento alguno para las enfermedades por priones. 2.2.4.7 EPOC

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Junto a las nuevas infecciones también han cobrado auge otras enfermedades no infecciosas. La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es, en la actualidad, la cuarta causa de mortalidad en los países desarrollados (tras la cardiopatía isquémica, el cáncer pulmonar y la enfermedad cerebrovascular) y, según la OMS, para el 2020 será la quinta causa en todo el mundo. A la obstrucción de las vías respiratorias por acúmulo de secreciones y broncoespasmo, se asocia la pérdida de elasticidad y destrucción de las paredes alveolares con aparición de enfisema pulmonar. El resultado es una progresiva dificultad respiratoria, trastornos de la oxigenación y afectación de la circulación pulmonar. La causa más común es tabaquismo, aunque pueden también causar o agravar la enfermedad otros irritantes pulmonares (polución atmosférica, polvo ambiental o algunas sustancias químicas). 2.2.4.8 Las enfermedades autoinmunes Otro grupo de enfermedades cuyo descubrimiento como tales data de los años 50 es el que engloba a las enfermedades autoinmunes en las que el organismo produce células y moléculas que atacan los propios tejidos y órganos con severas consecuencias para la salud. En 1956 Roitt y Doniach describieron auto anticuerpos en una enfermedad autoinmune, la tiroiditis de Hashimoto. Entre otras enfermedades autoinmunes destaca la diabetes mellitus tipo 1 en la que el organismo produce anticuerpos que destruyen las propias células beta de los islotes pancreáticos, productoras de insulina siendo ésta la causa de este tipo de diabetes que, aunque representa solo el 5-10 % de todos los casos de diabetes, afecta entre 5 y 10 millones de personas en todo el mundo.

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Un caso análogo aunque menos frecuente ocurre con la artritis reumatoide otra enfermedad autoinmune sobre la que, a lo largo de estos 50 años, se ha venido desarrollando una intensa investigación. Aunque no se sabe con certeza cuál es la causa que desencadena las enfermedades autoinmunes, el mejor conocimiento del mecanismo que las produce contribuye a un tratamiento más adecuado del proceso inmunológico y a mejorar notablemente la situación de estos pacientes. 2.2.5 Las modernas epidemias En 1950 se conoció que las enfermedades cardiovasculares representaban más del 50 % de la mortalidad en los Estados Unidos, donde en 1948 se había creado el National Heart Institute, muy poco después del final de la 2ª Guerra Mundial. Ante este alarmante dato, se comenzó a considerar a estas enfermedades como una auténtica “epidemia de la 2ª mitad del siglo XX”. Los estudios epidemiológicos habían de decir cuáles eran las causas predominantes de estas enfermedades y cómo y a quienes afectaban. Por ello se comenzó en aquel país un estudio que se ha hecho clásico y ha sido, durante los últimos 50 años, el referente mundial de la epidemiología cardiovascular: el estudio Framingham, llamado así por la población donde se ha desarrollado, cerca de Boston (Massachusetts). A lo largo de estos 50 años, los investigadores han publicado más de 1.000 trabajos científicos con datos obtenidos de los 5,209 sujetos de la primera recogida y de los 5,124 hijos y consortes de la 1ª cohorte. Entre 1959 y 1962 se identificaron los factores de mayor importancia etiológica que, por aumentar la probabilidad de cardiopatía isquémica, ictus cerebral y otras enfermedades, fueron bautizados como “factores de riesgo”: los niveles de colesterol, el tabaquismo, la hipertensión arterial y las alteraciones del electrocardiograma. En 1967 se demostró el papel destacado que en el desarrollo de la cardiopatía isquémica tenía la obesidad y, años más tarde, la OMS considera esta condición como una epidemia global que va afectando a todo el mundo desarrollado y que se presenta cada vez con mayor incidencia en la infancia. Por otra parte, también en los años 60, se reconoció el papel negativo 39

del sedentarismo y el positivo de la actividad física en la prevención de la cardiopatía isquémica y de sus complicaciones, hecho que posteriormente se ha evidenciado en múltiples estudios. A comienzos de la década de los 70, Brown y Goldstein, ganadores del Premio Nobel de 1985, descubrieron que el colesterol LDL (de baja densidad) se absorbía por las células a través de unos receptores específicos de la membrana, que estaban ausentes en ciertas enfermedades de tipo genético.(14) Con la comprobación de que estos receptores eran capaces de controlar los niveles de colesterol en la sangre circulante, establecieron un nuevo enfoque sobre la génesis de la enfermedad arteriosclerótica y sobre el tratamiento de las hipercolesterolemias. En 1974 se pudo comprobar la relación de la diabetes con la aterosclerosis y entre 1977 y 1988, se precisó el papel de las distintas fracciones del colesterol y otros lípidos en su desarrollo, unas veces favoreciéndolo (colesterol de baja densidad o LDL, triglicéridos elevados), otras atenuándolo (colesterol de alta densidad o HDL). Con todos los datos proporcionados por la investigación se llega a la conclusión que la aterosclerosis y su principal manifestación, la cardiopatía isquémica, tienen su origen en un determinado estilo de vida. Junto al clásico estudio epidemiológico de Framingham, se han desarrollado, a uno y otro lado del Atlántico, muchos otros que han permitido profundizar a lo largo de estos años en las bases moleculares de las enfermedades cardiovasculares, especialmente de la cardiopatía isquémica, y en el desarrollo de las placas de ateroma y su ruptura en los síndromes agudos. Los enormes avances en su estudio clínico y en el desarrollo de las técnicas de diagnóstico, de intervencionismo o de tratamiento quirúrgico, han supuesto hitos importantes en la lucha contra esta moderna epidemia. Los grandes estudios clínicos multicéntricos, con decenas de miles de pacientes, que se han desarrollado en el último decenio del siglo XX son 40

otro hito importante en el conocimiento de las enfermedades cardiovasculares y de su tratamiento farmacológico, quirúrgico o intervencionista. Resta, sin embargo, una ingente tarea en este campo: la aplicación a la prevención de todo lo logrado en el conocimiento del origen, factores de riesgo, desencadenantes y agravantes de esta masiva epidemia. Poco se conocía hace 25 años sobre las enfermedades neurodegenerativas. Hoy sabemos que resultan de defectos en el procesamiento de las proteínas del tejido nervioso, con acumulación de una o más proteínas defectuosas que dañan la función neuronal. También ha sido costoso asimilar el hecho de que una proteína defectuosa puede actuar como un agente infeccioso y ser al mismo tiempo fruto de un trastorno genético. Entre las enfermedades neurodegenerativas se incluyen las enfermedades de Huntington, Parkinson, Alzheimer, Pick y Lou Gehrig (esclerosis lateral amiotrófica), la esclerosis múltiple y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, forma humana de la de las “vacas locas”. Algunas de ellas son de baja incidencia (entre 1 y 15 casos por 100.000 habitantes en Estados Unidos) otras, en cambio, presentan incidencias “epidémicas” (desde el más de un millón de casos de Parkinson, a los cinco millones de casos de enfermedad de Alzheimer que, en dicho país, se prevé que llegarán a los 16 millones en el año 2050). 2.2.6 El cáncer Resulta paradójico comprobar que, a pesar de los indudables avances de la Medicina en los últimos 50 años, la incidencia del cáncer en los países desarrollados no ha disminuido sino que globalmente ha aumentado hasta un 60 %. Así como la incidencia del cáncer uterino, del de estómago y del de pulmón en hombres ha decrecido, la del cáncer de mama casi se ha duplicado, la del de próstata aumentó en un 200 %, y la del testicular en varones jóvenes en casi el 300 %. También han aumentado las leucemias y los tumores cerebrales en la infancia.

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Se podría pensar que este hecho se debe a que en la actualidad existe una mejor detección y que, por otra parte, el envejecimiento de la población contribuye a una mayor incidencia. Sin embargo, ajustando la estadística por la edad, se comprueba que un varón de 60 años de hoy tiene 200 % más probabilidades de contraer cáncer de próstata que las que tenía un varón de 60 años en 1950. Tampoco se trata de un efecto del mejor diagnóstico ya que el aumento de incidencia continúa tras la introducción de las técnicas de detección más actuales. Las razones son de índole bastante compleja. No parece que la herencia juegue un papel decisivo en este aumento ya que varios estudios en gemelos monozigóticos han mostrado una coincidencia en la aparición del mismo tipo de cáncer solo en un 10 % de las parejas. El tabaco es la causa evitable más frecuente, directamente responsable de un 30 % del aumento de los casos. ¿Y el otro 70 %? Para algunos parece obvio que el medio ambiente juega un papel esencial. La producción de sustancias químicas orgánicas sintéticas ha aumentado 600 veces desde 1940 exponiendo a nuestros organismos a una masiva sobrecarga tóxica. Además, la exposición a los rayos solares, algunos virus, fármacos y procedimientos médicos, etc., junto a lo que comemos y bebemos, el lugar donde vivimos o trabajamos, nuestros hábitos buenos y malos, pueden influir notablemente en la probabilidad de adquirir esta enfermedad. Así, es indudable la relación del aumento del tabaquismo femenino y la mayor incidencia del cáncer de pulmón en la mujer, o la del aumento de bebidas carbonatadas con la mayor incidencia de cáncer de esófago, por no mencionar la del aumento del melanoma – cuya probabilidad se duplica cada diez años – con las intensas exposiciones solares hoy día tan en boga. Por otra parte, y a pesar de lo ya dicho, la propia edad es ya un importante factor de riesgo de cáncer, con un crecimiento casi exponencial en el hombre a partir de los 60 años y más paulatino en la mujer. La prolongación de la expectación media de vida supone así una causa más del aumento.

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Binner en 1936 descubrió los oncovirus RNA como causa del cáncer. En la década del 80 ocurrieron tres descubrimientos que alteraron los conceptos de oncovirus: 1. Se descubrió que los oncogenes eran celulares y que los retrovirus eran meros vectores ocasionales de los mismos. 2. Se demostró que la interleukina 2 era el factor de crecimiento de los linfocitos T, lo que permitió el aislamiento del primer oncovirus humano. 3. Se descubrió que el HIV era un lentivirus y la causa del SIDA. (15)

2.2.7 Los nuevos métodos de diagnóstico La avalancha de avances científicos que ha permitido un conocimiento más preciso de la estructura íntima de los seres vivos y de los mecanismos que rigen los procesos vitales y sus alteraciones en la enfermedad, han hecho posible también un notorio avance en los métodos que ayudan al diagnóstico y, por supuesto, al tratamiento de las enfermedades. Así, los métodos bioquímicos y las técnicas de Biología Molecular han hecho posible o, al menos, facilitado el diagnóstico de la mayor parte de los procesos que habitualmente ocupan a los clínicos.

2.2.7.1

La Patología Clínica

La Patología Clínica es hoy una disciplina fundamental que utiliza día a día la Bioquímica, la Biología celular y la Biología molecular. La histopatología se ha transformado en Patología molecular y la Microbiología emplea también las técnicas moleculares para la identificación de gérmenes y la determinación de su sensibilidad a los antibióticos. Esta revolución fue precedida, precisamente a comienzo de los años 50, por la irrupción de la Fisiología – y de la Fisiopatología – en la Clínica. Un ejemplo muy ilustrativo de esta fecunda interacción es el desarrollo del cateterismo cardiaco, que no sólo logró transformar la Cardiología y 43

convertirla en una disciplina moderna, sino hacer posible la aparición de la Cirugía cardíaca, de los Cuidados Intensivos y del Intervencionismo radiológico. A finales de la década de los 40 y comienzo de los 50 del pasado siglo, Andre Cournand, Hilmert Ranges y Dickinson Richards, comenzaron la utilización sistemática de una técnica de cateterización que había experimentado sobre sí mismo Werner Forssmann en 1939 y repetida después en pacientes por Jiménez Díaz y Sánchez Cuenca en 1930. Con ella se pudo estudiar en el hombre, en vivo, la función cardíaca y sus alteraciones, sobre todo cuando se pudo realizar simultáneamente en las cavidades derechas e izquierdas del corazón. Además, el cateterismo resultó ser el mejor método para confirmar el diagnóstico clínico y precisar las características fisiopatológicas de algunas cardiopatías, con vistas a la realización de las primeras intervenciones de cirugía cardíaca. 2.2.7.2 Los Rayos X En la década de 1960 se publicaron los resultados de estudios de la interferencia de rayos X usando cristales perfectos, lo cual marco la pauta de las investigaciones que se retomarían en la década de 1990, gracias a la disponibilidad de diversos componentes requeridos en los diseños experimentales. Así, a partir de 1995 se reportan resultados de diferentes aproximaciones que las instalaciones de radiación de sincrotron hacían posibles. En los últimos años se ha desarrollado diferentes técnicas de rayos X sensibles a la fase (Fitzgerald, 2000). Dos de ellas, la radiografía por contraste de fase y DEI (diffraction enhanced imaging), se describen de manera muy breve a continuación. Contraste de fase. introduce la utilización de cristales perfectos a manera de filtros para la depuracion de los fotones desviados de su trayectoria como resultado de las variaciones de fase. Dichos cristales, llamados cristales analizadores, son sintonizados al ángulo de máxima reflectividad –ángulo de Bragg– de acuerdo con la longitud de onda del

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haz de rayos X incidente. Sin embargo, esta técnica se restringe a la visualización de objetos fase que, de acuerdo con el concepto introducido por Zernike en el desarrollo de la microscopia por contraste de fase, son objetos básicamente transparentes, en este caso a los rayos X. DEI. Es una técnica desarrollada en laboratorios de fuente sincrotronica; de igual manera, aquí se utiliza un cristal analizador para el filtrado de fotones desviados. Este método de adquisición de imágenes sensible a la fase remueve la necesidad de restringir su aplicación a objetos fase, mediante la utilización de la propiedad de los cristales perfectos, descrita por su curva de reflectividad, y la cual se obtiene en el laboratorio con ayuda de sensores que monitorean la intensidad del haz incidente y el haz reflejado por el analizador. La medida de la razón de sus lecturas, como función de la posición angular del cristal

analizador respecto

a la dirección del

haz

monocromático a su entrada al diseño experimental, representa lo que se conoce como rocking curve, y es el elemento que explota esta aproximación de DEI para la formación de imágenes con base en los efectos de diferencias de fase e imágenes formadas con base en los efectos atribuibles a los efectos de absorción. Estas líneas de trabajo representan los nuevos desafíos que la radiología planteo antes de cerrar el siglo XX y que se pretende explotar como herramientas de una nueva radiología que haga uso de toda la información física que los rayos X transportan. Sanmiguel, Rosa. Radiología: un siglo de desarrollo. En: Cinvestav.

Enero-marzo, 2007 2.2.7.4 Coronariografía En 1956, Forssmann, Cournand y Richards compartieron el Premio Nobel de Medicina. En 1958 Mason Sones comenzó el desarrollo de la angiografía selectiva coronaria (coronariografía) aprovechando los

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avances tecnológicos en el campo de la radiología (intensificador de imágenes y cine-angiografía a alta velocidad). Esta técnica, perfeccionada por Judkins en 1967, además de abrir la puerta a la cirugía coronaria, permitiría la realización de la angioplastia coronaria que, tras algunos precedentes, tuvo, en 1974, su primera aplicación clínica por Andreas Gruentzig en Zürich. A partir de entonces comenzó una época de intenso desarrollo del Intervencionismo cardíaco (intervenciones sin cirugía) que registró un nuevo hito en 1987 a raíz de la implantación del primer stent coronario para mantener abiertas las arterias dilatadas mediante una fina malla metálica. Al compás del desarrollo del intervencionismo coronario se han realizado también desde 1982, intervenciones sobre las válvulas cardíacas o sobre lesiones congénitas del corazón. La mejora técnica de los materiales, la miniaturización del material empleado y la universalización de las técnicas mediante cursos y reuniones internacionales en los que se emplea toda la moderna tecnología de las comunicaciones, han permitido que en 2001 se hayan realizado en todo el mundo más de dos millones de angioplastias, la mayoría con implantación de stents, con un crecimiento estimado del 8 % cada año.

2.2.8 Nuevos métodos de imagen Un elemento de primer orden en los cambios experimentados en el diagnóstico clínico ha sido el espectacular avance representado por los nuevos métodos de imagen tanto en el campo de la Radiología y la Medicina Nuclear, como en el descubrimiento de los métodos de imagen basados en la ultrasonografía, que constituyen el amplísimo campo de la Ecografía. La evolución de la Radiología convencional, vino marcada por el desarrollo entre 1955 y 1960 del sistema de intensificación de imágenes que permitió el empleo de una cadena de televisión y la filmación de las imágenes en los procedimientos radiológicos con contraste 46

(cineangiografías) con una sustancial disminución de las dosis de radiación al paciente. También facilitó la utilización de ordenadores para la digitalización de imágenes y su tratamiento matemático (filtrado, refuerzo de bordes, etc.), mejoras que han supuesto una decisiva ayuda en el desarrollo del intervencionismo cardíaco y vascular. 2.2.8.1 Tomografía axial computarizada (TAC) Otro avance revolucionario en el campo del diagnóstico ayudado por la imagen ha sido la tomografía axial computarizada (TAC) desarrollada en 1972 por Godfrey Hounsfield, que trabajaba para la empresa fonográfica inglesa EMI, sobre la base de los estudios teóricos de Allan Cormack en 1964. Ambos recibieron el Premio Nobel en 1979. Utilizando un equipamiento radiológico especial (con un tubo emisor y varios detectores de rayos X ambos giratorios) se obtenían imágenes desde diversos ejes y ángulos que posteriormente eran procesadas en el ordenador. Por medio de esta técnica, actualmente mucho más depurada, los radiólogos pueden visualizar con gran facilidad las alteraciones debidas a enfermedades como el cáncer, traumatismos, infecciones, trastornos cardiovasculares o musculares, etc. En 2003 fue concedido el Premio Nobel de Medicina a Paul Lauterbur y Peter Mansfield por sus descubrimientos sobre la Resonancia Magnética (RM), otro nuevo hito en el diagnóstico ayudado por la imagen. Actualmente se realizan en el mundo más de 60 millones de estudios diagnósticos con Resonancia Magnética. Aunque el fenómeno de la resonancia había sido descubierto en 1946, no fue utilizado para generar imágenes de los distintos órganos y tejidos del cuerpo hasta la década de los 70. Las primeras aplicaciones se obtuvieron en el cerebro en donde permitían no solo el diagnóstico preciso de los tumores, sino también detectar la presencia de encefalitis o identificar las placas de esclerosis múltiple. Posteriormente se ha aplicado a todos los sistemas del organismo y, con sus perfeccionamientos, se han podido lograr, por ejemplo, secuencias de imágenes que visualizan el movimiento, y por tanto la función, del corazón.

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2.2.8.2 Imagen por Resonancia Magnética (IRM)

Popularmente conocida como una tomografía de resonancia magnética, la IRM es una máquina capaz de brindarnos imágenes precisas del interior de nuestro cuerpo mediante el uso de imanes, sin la necesidad de hacer una incisión. Esta máquina no invasiva, hoy perfeccionada al máximo, les permite a los doctores escanear el cuerpo y detectar toda clase de problemas, desde una esclerosis múltiple a un derrame cerebral, un tumor o cáncer. 2.2.8.3 Las gammagrafías Otros métodos de obtención de imágenes utilizan la emisión de radiaciones por determinadas sustancias unidas a isótopos radiactivos de vida corta que, inyectadas en el organismo, son detectadas desde fuera mediante una gammacámara que cuenta las partículas radiactivas emitidas. Un ordenador convierte estas cuentas en imágenes. Las gammagrafías informan especialmente acerca de la función de un determinado órgano, por ejemplo el tiroides o el corazón, o señalan la presencia de metástasis tumorales en los huesos. Aunque estas técnicas de Medicina nuclear se iniciaron en los años 50, su aplicación comenzó a extenderse cuando, en la década de los 60, mejoraron los sistemas de detección (gammacámaras) y especialmente en los 70, con la generalización de sistemas computarizados que permitieron rápidos avances y nuevas aplicaciones. 2.2.8.4

La Tomografía de Emisión de Positrones

Desde entonces, el desarrollo de la Medicina nuclear ha sido explosivo, especialmente tras la introducción de los sistemas de producción de isótopos de vida muy corta mediante ciclotrones instalados en los propios hospitales que han propiciado el desarrollo de la Tomografía de Emisión de Positrones, más conocida por sus siglas en inglés (PET), cuyas primeras aplicaciones datan de 1975. Para la obtención de las imágenes se utilizan distintos radiofármacos en los que se une un isótopo

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de vida ultracorta a alguna sustancia que interviene en el metabolismo de los diversos órganos y tejidos. De esta manera, además de las imágenes del órgano se estudia su actividad metabólica. Por ejemplo, la fluorodeoxiglucosa (FDG) es una molécula normal de glucosa, sustancia esencial en la producción de energía durante el metabolismo cerebral, a la que se le ha unido artificialmente un átomo de flúor radioactivo. Las neuronas más activas en un momento dado tras la inyección absorberán más glucosa y, por tanto emitirán más radiación con lo que se visualizan de forma predominante. 2.2.8.5 La ecografía. La otra tecnología de imagen que ha supuesto una auténtica revolución en el estudio diagnóstico de los pacientes es la que se engloba bajo el nombre genérico de ecografía. Se trata de una técnica basada en la captación de los ecos de haces de ultrasonidos reflejados en distintos tejidos y órganos del cuerpo. Según la naturaleza de cada tejido la reflexión es más o menos rápida e intensa. El procesamiento informático de estos ecos permite reconstruir en forma de imágenes la estructura y movimiento de los tejidos atravesados. La ultrasonografía médica fue inventada en 1953 en Suecia por Inge Edler y Carl Hellmuth Hertz utilizando un reflectoscopio para usos marinos prestado por la firma Siemens con el que pudieron obtener en sus pantallas ecos bien definidos de las estructuras cardíacas en movimiento, especialmente del velo anterior de la válvula mitral, iniciandose así la modalidad conocida como ecocardiografía. Mediante transductores cada vez más sofisticados y con un tratamiento informático más complejo de las señales se pudieron estudiar más estructuras cardíacas y con ellas realizar o confirmar diagnósticos de un número creciente de cardiopatías. Por tratarse de una técnica poco costosa, no invasiva, sin radiación, inocua e indolora que proporciona una gran calidad de las imágenes y une a la gran definición de las estructuras la posibilidad de estudios funcionales, su popularidad ha ido 49

creciendo al paso de los avances en su perfeccionamiento. Además de las imágenes en un solo plano (modo M), pronto se consiguió el modo bidimensional y, más recientemente, el tridimensional que permiten una extraordinaria precisión. Al eco convencional puede asociarse el estudio de la velocidad del flujo sanguíneo intracardiaco e intravascular mediante la técnica Doppler que añade al método nueva información y facilita los estudios funcionales. En 1955 Lann Donald aplicó la técnica al estudio de otras zonas del cuerpo, sección por sección, en lo que se conoce como ecografía. Esta exploración, por razones análogas a las referidas para el corazón, goza actualmente de un amplio uso especialmente en la exploración abdominal, urológica u obstétrica. 2.2.9 Cirugía robótica con láser no invasiva En la década de los 80’s ocurrieron toda clase de avances y descubrimientos en un campo de las ciencias tan fundamental y tan relevante para la humanidad como lo es el de la medicina. Uno de esos grandes avances fue el de la cirugía robótica con láser no invasiva; científicos descubrieron para entonces que con láser era posible cortar tejido de forma extremadamente precisa. En 1987 se realizó la primera cirugía robótica con láser y hoy, una cirugía de este tipo ofrece un amplísimo porcentaje de probabilidades de que una cirugía resulte a la perfección.

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2.2.10 Pruebas de ADN y mapeo del genoma humano

Desde que en 1953 Watson y Crick descubrieron la estructura del ADN, el estudio y los avances en el campo de la genética ha maravillado al mundo. Ya en la década de los 70’s los científicos comenzaron a secuenciar varias moléculas de ADN, pero no fue sino hasta el 2003 que los 25.000 genes humanos se lograron identificar por completo. Hoy, el mapeo del genoma humano y el desarrollo de la genética le permiten a las ciencias toda clase de avances en todos los campos, en especial para el tratamiento de enfermedades genéticas.

2.2.11 La función cerebral El desarrollo de sofisticadas técnicas de imagen por los institutos de Salud Nacional de Estados Unidos permitió a los investigadores demostrar, en la década de 1970, las partes específicas del cerebro que controlan el oído, el habla y el movimiento de las extremidades. Relevantes fueron también los descubrimientos sobre el funcionamiento de los nervios. La teoría de los neurotransmisores, desarrollada durante el siglo XX, establece que los impulsos se transmiten de un nervio a otro por una combinación de señales eléctricas y químicas. Otro descubrimiento importante para la fisiología fue, en la década de 1970, el de que el cerebro regula funciones corporales mediante la liberación de hormonas desde un área del cerebro —el hipotálamo— para controlar la hipófisis. Este trabajo, llevado a cabo por los endocrinólogos estadounidenses Roger Guillemin y Andrew Víctor Schally, estableció la conexión entre las emociones y la bioquímica. Como aplicación médica, ha sido posible obtener por primera vez tratamientos para trastornos neurológicos como la epilepsia y la enfermedad de Parkinson

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2.2.12

Avances en el tratamiento de las enfermedades

Lógicamente, uno de los factores que justifican el cambiante espectro de la enfermedad en el medio siglo transcurrido, es el impacto de los nuevos tratamientos que han ido surgiendo como respuesta a los problemas médicos de cada momento y también como resultado de la imaginación, y en muchos casos la audacia, de los pioneros. La Farmacología, asentada ya sobre bases científicas y la Cirugía, auxiliada por procedimientos anestésicos y de control fisiológico más avanzados, han hecho posible estos cambios. Aunque la búsqueda de los antibióticos comenzó ya a finales del siglo XIX y los descubrimientos de la Penicilina y las sulfamidas datan de 1929 y 1932, la aplicación clínica de los antibióticos se puede cifrar en los años finales de la década de los 40 y los primeros años de la de los 50. Para entonces, además de la Penicilina, se habían descubierto ya la estreptomicina (1943), las cefalosporinas (1945), el cloranfenicol (1947), y la neomicina (1949). En 1950 se descubrió la oxitetraciclina, en 1952, la eritromicina, en 1956, la vancomicina, en 1957, la kanamicina, en 1963, la gentamicina y en 1971, la tobramicina por citar los ejemplos más conocidos. Luego, desde el comienzo de los 80, a los años finales de los 90, pasaron casi 20 años sin que se introdujera en el uso clínico ningún antibiótico nuevo. Después de medio siglo de completo control de las enfermedades microbianas en los países desarrollados, la década de los 90 ha visto aparecer un rebrote de las enfermedades bacterianas y virales. Virtualmente todos los gérmenes patógenos más importantes has adquirido genes de resistencia a los antibióticos. En algunos casos se han visto incluso cepas con resistencias a todos los antibióticos utilizables. La diseminación de tales gérmenes se ha hecho más rápida debido al gran incremento de la movilidad de las poblaciones. Los hospitales, 52

casas de salud y demás centros asistenciales se han convertido en reservorios de los agentes con mayores resistencias. Por otra parte, existen patógenos de tipo comunitario que han adquirido resistencias, en algunos casos, múltiples. Es el caso de la salmonela y sobre todo del bacilo tuberculoso y del estreptococo pneumoniae que además de elevar la mortalidad en la población general, lo hacen mucho más en pacientes inmunodeprimidos. La pérdida de eficacia de los antibióticos, asociada a la pérdida de vidas humanas, repercute además en el aumento del coste sanitario de estos problemas. Junto a la necesidad de un uso más prudente de los agentes antibacterianos existe en la actualidad la urgencia de encontrar nuevas sustancias antibacterianas activas. En este campo, una intensa investigación ha deslindado ya una serie de compuestos activos entre los que se encuentran las estreptograminas, las xazolidinonas, las fluoroquinolonas y algunos derivados semisintéticos de las tetraciclinas y de los macrólidos.

2.2.14 La nueva Farmacología Otra línea de investigación utiliza la biología molecular para impedir el desarrollo de resistencias en los gérmenes. La nueva Farmacología. La nueva Farmacología que ha evolucionado de manera espectacular en estos 50 años, no sólo en el campo de los antibióticos, sino también en el de neurofarmacología y más recientemente en el área de los psicofármacos, obtiene hoy día un importante empuje a partir de los avances de la Bioquímica para el diseño de fármacos y ,sobre todo, de la Biología molecular en lo que se conoce como Farmacogenómica que pretende obtener del conocimiento de las decenas de miles de genes y de los cientos de miles de variaciones del ADN (cambios de una sola letra en los nucleótidos o polimorfismos) información para “personalizar” la intervención farmacológica de acuerdo con aquellos genes y estas variaciones, es decir, utilizar las variaciones genéticas para encontrar el fármaco y la dosis más adecuada para un paciente determinado. 53

Una modalidad terapéutica que está siendo objeto de intenso estudio es la terapia génica. Se trata de la introducción de material genético en las células de un paciente para combatir una enfermedad de tipo genético en la que un gen defectuoso puede ser sustituido o modificado para normalizar su función y producir la proteína o el enzima correctos. De forma muy esquemática podemos decir que, para conseguir estos efectos, hay que aislar el ADN normal, “empaquetarlo” en un vector, generalmente un virus inactivado, infectar con él las células diana y permitir que el vector descargue el ADN para que empiece a producir la proteína ausente y restaure la célula a su situación normal. Recientemente, el año 2000, se ha realizado la aplicación en el hombre de esta forma de terapia. Investigadores franceses trataron un paciente de Deficiencia Inmune Combinada Severa (SCID) portador de un gen defectuoso que impide la producción normal de un enzima esencial para el sistema inmune. Para ello, aislaron una copia normal del gen y mediante un vector apropiado lo introdujeron, en el Laboratorio, en las células de la médula ósea aisladas del paciente. Cuando estas células fueron reintroducidas en el enfermo en condiciones de aislamiento, se comprobó cómo se había reconstruido un sistema inmune que funcionaba con normalidad. Aunque en este tipo de terapia existen aún multitud de problemas e interrogantes, el empuje investigador conseguirá sin duda resolverlos y facilitar con ello su aplicación en un número creciente de enfermedades cuyos genes van siendo ya conocidos.

2.2.15 La cirugía En la segunda mitad del siglo XX se han realizado intervenciones que antes eran impensables. En 1962, se reimplantó por primera vez un brazo completamente seccionado. Procedimientos menos espectaculares pero más frecuentes incluían el reimplante de dedos amputados. La cirugía de este tipo fue posible gracias a los microscopios quirúrgicos, a través de los cuales el cirujano puede ver nervios finos y vasos

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sanguíneos que deben anastomarse para hacer que funcione de nuevo la parte amputada. Las prótesis, como la que se emplea en la reconstrucción de la articulación de la cadera, han logrado que las personas incapacitadas por la artritis o por accidentes puedan volver a andar. Asimismo, se han fabricado brazos protésicos activados con baterías. El fallo renal, antes fatal, se trata de forma rutinaria con trasplante o mediante diálisis como un tratamiento a largo plazo. En 1975, un amplio ensayo experimental mostró que los diabéticos con daño en los vasos del ojo podían salvarse de la ceguera a base de un tratamiento con rayos láser. Algunos casos graves de epilepsia tienen tratamiento consistente en localizar el punto irritado en el cerebro que causa las convulsiones y destruirlo mediante sondaje frío de nitrógeno líquido. Muchos de estos avances se deben a la tecnología o a la aparición de nuevos fármacos. El trasplante de órganos se ha visto facilitado por el desarrollo de nuevos medicamentos para prevenir el rechazo. Las operaciones de bypass son posibles gracias al uso de corazones artificiales que permiten parar el corazón mientras se realiza la operación. La endoscopia ha hecho posible el desarrollo de una cirugía mínimamente invasiva; esto ha permitido realizar, en una operación de apendicitis por ejemplo, pequeñas incisiones, lo que, por otro lado, permite reducir la cantidad de anestesia requerida en la operación, así como el tiempo de recuperación del paciente.

2.2.15.1 La cirugía cardíaca Al iniciarse la segunda mitad del siglo XX, la Cirugía constituía aún una disciplina de tipo general, con un predominio importante de la cirugía digestiva y algunos brotes de especialización en cirugía vascular,

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ginecológica y ortopédica, además de la neurocirugía que llevaba años de desarrollo en los países nórdicos y Estados Unidos. La anestesiología estaba en sus inicios como especialidad independiente. En este momento, pilotado por cirujanos generales con las inquietudes y la audacia suficiente, comienza un desarrollo explosivo de algunas especialidades que, como la cirugía pulmonar y la cirugía cardíaca iban a cambiar el panorama.

El desarrollo de la cirugía cardíaca es muy ilustrativo. En 1948, con días de diferencia, dos cirujanos americanos Dwight Harken y Charles Bailey realizaron de manera independiente una operación para corregir la estenosis mitral. Tras los primeros fracasos, se consiguieron resultados que abrían un mundo de esperanzas pero que chocaban con la dificultad de que se trataba de un órgano en movimiento cuya función de transporte de la sangre solo podía interrumpirse durante breves momentos. Tras los estudios de hipotermia del canadiense Wilfred G. Bigelow, inspirado en la fisiología de los animales hibernantes de su país, Walton Lillehei y John Lewis intentaron la primera operación a corazón abierto en una niña en la que, tras haber hecho descender su temperatura a 27ºC, pudieron mantener la circulación interrumpida durante unos 10 minutos y cerrar con éxito una comunicación inter-auricular. Sin embargo, la mayoría de las lesiones cardíacas, congénitas o adquiridas, al ser más complejas necesitaban más tiempo para ser corregidas. Se trataba de diseñar una máquina que fuese capaz de mantener la circulación y la oxigenación de la sangre, sustituyendo y permitiendo aislar el corazón y los pulmones. El primer prototipo, diseñado por John Gibbon fue aplicado por primera vez en 1953 en el Jefferson Medical College de Filadelfia. Esta máquina corazón-pulmón marcó un hito en la historia de la Cirugía y de la Cardiología ya que con ella, y sus ulteriores variantes y mejoras, se hizo posible el tratamiento quirúrgico de gran número de cardiopatías

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congénitas, valvulares y coronarias, con lo que cambió el enfoque clínico de las enfermedades del corazón.

2.2.15.2 La cirugía de los trasplantes de órganos Dentro del campo quirúrgico el otro gran hito de los últimos 50 años ha sido la cirugía de los trasplantes de órganos. A lo largo de estos años han tenido lugar grandes avances en este campo en el que la moderna medicina científica ha ido superando sucesivas barreras. En 1954, Joseph Murray y David Hume realizaron en Boston el primer trasplante de riñón procedente de un donante vivo, hermano gemelo del paciente. En esta ocasión, dada la perfecta compatibilidad donante-receptor, no hubo que realizar ningún tipo de inmunosupresión, aunque la posible aplicabilidad de la técnica resultaba realmente limitada. A finales de esta década se realizaron progresos en la tipificación y adecuación de donantes y pacientes y en el desarrollo de agentes inmunosupresores que ayudasen a prevenir o tratar el rechazo del órgano extraño. En 1962 se realizó con éxito el primer trasplante renal con riñón de cadáver. En 1963 se realizó el primer trasplante de pulmón y en 1967, otro de los pioneros de este campo Thomas Starzl, realizó en Denver, donde se encontraba antes de su traslado a Pittsburgh, el primer trasplante hepático. A finales de ese mismo año, Christian Barnard realizó el primer trasplante cardiaco en Ciudad del Cabo. A pesar de la espectacularidad de algunos resultados, los problemas eran mayores y el tema de los trasplantes cardiacos pareció quedar algo adormecido en su aplicación clínica aunque la investigación continuaba. En la década de los 70, Norman Shumway y su equipo, en California, dedicaron sus esfuerzos a estudiar científicamente el rechazo utilizando el método de las biopsias cardíacas que permitían conocer la anatomía patológica y los primeros signos de rechazo para aplicar, solo entonces, los peligrosos fármacos inmunosupresores de la época. El descubrimiento, en el suelo de un fiordo noruego, de la ciclosporina, fármaco inmunosupresor que, conservando poderosas propiedades 57

antirechazo, no eliminaba por completo la resistencia del organismo a las infecciones, supuso un paso de gigante. La ciclosporina fue aprobada en 1983. Con su empleo, los pacientes comenzaron a sobrevivir y mejorar y los hospitales volvieron a recuperar sus programas de trasplantes. En 1989 se realiza el primer trasplante de un fragmento de hígado procedente de un donante vivo, en 1990 algo análogo en un trasplante pulmonar y en 1991 se realiza en Pittsburgh un trasplante de intestino delgado. En 1990 Murray autor del primer trasplante de riñón y uno de los pioneros en el dominio del rechazo inmunológico y Donnall Thomas el padre del trasplante de médula ósea, recibieron el Premio Nobel de Medicina. Una alternativa al trasplante en casos de escasez o carencia de órganos o en aquellos en los que la biocompatibilidad pudiera resultar problemática podría ser, desde el punto de vista teórico, la sustitución del órgano dañado por un órgano artificial. La aplicación de este principio no ha resultado, sin embargo, tan fácil como su enunciado. El riñón artificial supuso, ya antes del trasplante renal, y supone aún ahora, una gran esperanza para muchos pacientes que sin él caminan a una muerte segura. Por otra parte, como ya hemos visto, la sustitución del corazón y los pulmones por una máquina durante el tiempo quirúrgico fue resuelta a partir de 1953 con el corazón-pulmon de Gibbon y sus posteriores versiones y variantes. Pero se trata de sustituciones temporales, breves, capaces de funcionar durante horas. En 1966 (De Bakey) y 1969 (Cooley) implantaron sendos corazones artificiales con una breve supervivencia de ambos pacientes. Entre 1982 y 1985, William De Vries realizó 5 implantes del corazón artificial Jarvik con una supervivencia máxima de 620 días. Posteriormente se han implantado otros modelos, p.e. el Novacor Plus, aunque generalmente se utilizan temporalmente como puente de espera hasta la aparición de un donante humano para trasplante definitivo. A pesar de los grandes avances en diseño y tecnología, aún parece lejana

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la posibilidad de una sustitución permanente de órganos como el corazón, el hígado o los riñones. En otro orden de cosas, hay un mayor desarrollo de miembros y articulaciones artificiales y está ampliamente establecido el implante de un sistema mixto, externo-interno para la recuperación de la audición en lo que se conoce como implante coclear. Un implante coclear es un dispositivo que estimula eléctricamente el nervio auditivo en la cóclea (oído interno). Esta estimulación está diseñada para permitir que una persona con sordera de severa a profunda perciba el sonido. El sistema consta de un procesador del habla que filtra, analiza y digitaliza en señales codificadas el sonido recogido por un micrófono. Las señales procesadas son transmitidas a un receptor implantado bajo la piel que, por medio de un cable, envía la energía eléctrica apropiada a las fibras nerviosas del nervio acústico, en la cóclea, que a su vez las envía al cerebro para su interpretación. El primer implante coclear multicanal fue realizado por Graeme Clark en 1978. Un sistema análogo de visión artificial, con una cámara externa cuyas señales ópticas son procesadas y convertidas en señales eléctricas que posteriormente se envían al nervio óptico, está siendo ensayado en Bélgica, aún a nivel muy experimental, por Claude Veraart. 2.2.16 La medicina en la actualidad A principios del siglo XX las enfermedades responsables de la alta tasa de mortalidad eran de origen infeccioso. Sin embargo, en la actualidad las enfermedades de más prevalencia son las cardiovasculares, el cáncer y los procesos inflamatorios crónicos, que tienen su origen en alteraciones del material genético o ADN. Este cambio en el paradigma de los agentes causantes de enfermedad ha hecho que la medicina actual centre su atención no sólo en microorganismos patógenos sino fundamentalmente en el ADN, que se ha convertido así en la molécula más importante para el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades. (Morata Martínez y Álvarez)

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2.2.17 Perspectivas de la medicina en el futuro La rápida deterioración y degradación del medio ambiente constituye, además de tener otras múltiples implicaciones, una fuente de problemas sanitarios. La calidad del agua, crítica para el mantenimiento de las condiciones de salud, la polución atmosférica con su contribución creciente a las enfermedades respiratorias y al cáncer o el calentamiento global que transporta las enfermedades tropicales a latitudes nórdicas, son algunos ejemplos bien conocidos. La incapacidad de dominar las grandes epidemias como el SIDA, la malaria, la tuberculosis, junto al impacto creciente de catástrofes, guerras y desastres naturales que los medios de comunicación se encargan de darnos a conocer con detalle, acentúan la demanda de un mayor desarrollo de los conocimientos y, sobre todo, de los recursos destinados a la salud. Al lado de estos y otros problemas sanitarios, existe un problema ético más profundo. Actualmente se considera correcto y “avanzado” asumir que la vida de ciertos seres humanos carece de sentido y, bajo capa de una presunta compasión o invocando unos derechos al propio cuerpo o al propio bienestar, se promueve su eliminación para comodidad y beneficio de los más fuertes. Tanto la ética como el derecho médicos tienen ante sí un panorama inmenso para la reflexión y la acción. 2.2.18 El futuro de la Medicina en los próximos 50 años Después de este somero repaso de lo ocurrido en la Medicina en los últimos 50 años, parece posible realizar una predicción razonable acerca de lo que será el futuro en los próximos 20 años, o sea alrededor de 2025. Adentrarse en un futuro más lejano, dentro de 50 años en el año 2054, puede ser, en cambio, casi un ejercicio de ciencia ficción. El desarrollo futuro tendrá muy probablemente como punto de partida todo lo que hoy día sabemos sobre la Biología celular, molecular y genética humana normal. 60

La Biología celular nos proporcionará la base para comprender la actividad celular y las características que especifican los diversísimos tipos celulares. En un horizonte próximo se encuentra el conocimiento profundo de la diferenciación celular a partir de las células troncales, de las señales internas que la desencadenan y dirigen y de los “mensajes” del medio para condicionarla mediante factores de diferenciación. Este conocimiento establecerá las bases para el manejo seguro de la regeneración de tejidos y órganos como un arma terapéutica de primer orden especialmente en las enfermedades que se caracterizan por la disminución de tejidos funcionales por pérdida de masa celular. Así se podrán reconstruir islotes pancreáticos en la diabetes, conglomerados de células dopaminérgicas en la enfermedad de Parkinson, zonas de miocardio contráctil en la insuficiencia cardíaca, etc. etc.

La Medicina Molecular basará su desarrollo en la identificación de los defectos que, a nivel molecular, producen alteraciones de la actividad celular y de la fisiología de órganos y sistemas y son por ello causantes de un considerable número de enfermedades. Esta identificación servirá de base a técnicas diagnósticas y de imagen, no invasivas, con una precisión que permitirá el diseño racional de terapias farmacológicas o moleculares que aseguren la prevención y/o el tratamiento eficaz de dichas enfermedades. En esta línea ya se han comenzado a establecer los campos de lucha contra las grandes epidemias con las que se enfrenta nuestra época: las enfermedades cardiovasculares y el ictus cerebral, el cáncer, la diabetes, la obesidad, las enfermedades neurodegenerativas (especialmente la enfermedad de Alzheimer) o los nuevos agentes infecciosos, como el virus del SIDA o los priones. Muchas de estas amenazas exigen una detección precoz para instaurar el empleo de moléculas que interrumpan en sus comienzos el proceso patogénico, frenando, por ejemplo, la alteración de lípidos o proteínas que van a formar el sustrato de enfermedades metabólicas, forzando el aclaramiento de formas proteicas aberrantes o desarrollando nuevas generaciones de vacunas o antibióticos.

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La Genética, por su parte, está llamada a jugar un papel central en el futuro de la Medicina. El conocimiento y la comprensión de la función normal de las decenas de miles de genes descubiertos en el Proyecto de Genoma Humano proporcionará nuevas y poderosas luces en el campo de la Genómica Funcional y Fisiológica. Con ello aparecerán, con más claridad y en mayor número, los genes implicados en las enfermedades hereditarias ya sea por sus alteraciones, ya por su ausencia o exceso. Uno de los aspectos llamativos que se ha destacado tras la descripción del Genoma humano es el hecho de que el hombre posee un número de genes codificantes de proteínas menor de lo esperado y no muy diferente del de muchos animales. Junto a ello, las masivas cantidades de ADN no codificante representan hasta un 98 % del genoma. Por esta razón se supone que las extensas regiones no codificantes del genoma contienen, con bastante probabilidad, mensajes importantes cuya función podría ser la de coordinar la enorme complejidad de la expresión genética y de las respuestas programadas que determinan la diferenciación y el desarrollo humano y lo separan de los de otros animales. Junto a las alteraciones genéticas monogénicas y a otras variaciones causadas por mutaciones y polimorfismos en genes codificantes de proteínas, muchas de las variaciones entre individuos se deben a diferencias en dichas regiones no codificantes del genoma. Precisamente, el llamado Mapa de Haplotipos, sucesor del Proyecto Internacional del Genoma Humano, estudiará los bloques de variaciones en las cadenas de ADN para identificar aquellas alteraciones que pueden estar implicadas en la aparición de las enfermedades más importantes. Conocer el mecanismo genético de estas enfermedades supondrá una base segura para su detección precoz y para lograr, mediante la terapia génica, la terapia celular o la combinación de ambas, una prevención y un tratamiento eficaz de las mismas. Un campo de la actual Medicina que puede adquirir un importante desarrollo futuro es el conocido como Bioingeniería. La utilización de los avances tecnológicos en el desarrollo de nuevos materiales sintéticos, las técnicas de miniaturización, la microelectrónica y la bioinformática facilitarán la producción de biochips y de órganos y prótesis 62

artificiales en los que se combinen diseños de sofisticada ingeniería con el aprovechamiento de recursos biológicos fruto de cultivos celulares no menos complejos. Otra disciplina llamada a jugar un papel creciente es la Farmacología. Sobre la base de los conocimientos de la Medicina molecular, el empleo masivo de la informática para la búsqueda de compuestos químicos teóricamente activos y el diseño de nuevas sustancias terapéuticas, ha de permitir un ahorro de tiempo y esfuerzos que redundará en la eficacia de los investigadores que podrán realizar los primeros ensayos farmacológicos en el propio ordenador. Junto a ello, el desarrollo de la Farmacogenómica logrará una terapéutica personalizada basada en las características genéticas de cada paciente. Ya al final de esta exposición, debemos considerar que una precipitada apreciación de lo que será el futuro puede llevarnos a confiar de manera ingenua y un tanto simplista en las promesas de la Ciencia y los avances de la tecnología. Las bases del desarrollo de la Medicina siguen estando, sin embargo, en el hombre, en la gran capacidad de la inteligencia humana cuando está movida por fines elevados. Por eso me parece conveniente insistir en los dos grandes pilares del progreso médico: investigación y formación. La investigación biomédica deberá replantearse los caminos de su desarrollo para que no le impidan dirigirse hacia su fin esencial: la conservación y mejora de la salud humana. Esto exigirá no sólo acrecentar el caudal de conocimientos, sino una adecuada y razonablemente rápida traslación de los nuevos hallazgos y técnicas a la práctica médica y al cuidado de los pacientes. La presión para conseguir resultados aplicables que ya se deja sentir de forma creciente, exigirá, entre otras cosas, reacondicionar de manera imaginativa la estructura de los ensayos clínicos para hacerlos manejables y eficaces. Para todo ello se precisarán nuevos instrumentos de investigación y, especialmente, el trabajo interdisciplinar de equipos con experiencia complementaria en Biología y Medicina.

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La nueva educación biomédica habrá de transmitir a los protagonistas de la siguiente generación los principios, los contenidos y los valores necesarios para una Medicina a la vez científica y humana. Esta Educación Médica deberá extenderse desde el periodo de formación médica básica, hasta el periodo de postgraduación, cada vez más importante y extenso. En ambos, al lado de la adquisición de unas técnicas de complejidad creciente, volverá a ser patente la importancia, el papel central de las personas. El médico en formación deberá aprender, como siempre se ha dicho, al lado del enfermo, pero también junto al médico que lo atiende, que se convierte para él en un modelo que no solo asume y proclama unos principios de humanidad y compasión sino que los demuestra con su conducta, afrontando los cotidianos dilemas éticos con un criterio fundado en lo verdadero y lo justo y empapado en la idea de servicio al prójimo doliente que ha sido y será la grandeza de la Medicina. La solución de los acuciantes problemas que aún persisten, y hemos mencionado más arriba, no es solo misión del médico, es también una tarea de la sociedad entera que debe sensibilizarse para percibirlos y, a través de sus representantes, conseguir que en su solución se empleen tantos recursos como se malgastan hoy en inútiles contiendas. En esta tarea, individual y colectiva, se presenta como un reto urgente el de recuperar el respeto. Respeto por la vida humana que comienza, respeto por la vida humana que termina, respeto por la sexualidad humana como medio de expresión del amor y de perpetuación de la especie. Respeto, en suma, por el ser humano, por todos los seres humanos. Los más débiles – los pobres, los embriones, los niños, los discapacitados, los ancianos – siguen siendo víctimas del utilitarismo de una sociedad egoísta y, a veces, de la falta de escrúpulos de los investigadores. Al avance, que se ha producido y sin duda proseguirá, de la Ciencia y de la Práctica de la Medicina, se ha de añadir, en un esperanzado programa, el crecimiento de unos valores que ni el tiempo ni el progreso pueden eclipsar.

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2.3 Marco normativo La investigación científica en medicina esta regidos por las siguientes normas internacionales 1. Declaración Universal sobre Bioética y los Derechos Humanos de la UNESCO. 2. Declaración Internacional sobre los Datos Genéticos Humanos de la UNESCO 3. Declaración Universal sobre el Genoma y Derechos Humanos de la UNESCO 4. El Código de Nuremberg del Tribunal Internacional de Nurembreg 5. La Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial

2.4 Marco conceptual

Anticuerpo. Proteína producida por los linfocitos (las células) B en respuesta a un antígeno. Los anticuerpos se unen a los antígenos y ayudan a destruirlos. Antígeno Cualquier sustancia que es extraña para el cuerpo y desencadena una respuesta inmunitaria. Los antígenos incluyen bacterias, virus y alérgenos, como el polen. Antineoplásico Medicamento empleado para inhibir el crecimiento o la propagación de células precancerosas, cancerosas o tumores. Cáncer Tumor maligno en general. La peculiaridad específica de la malignidad consiste en la capacidad para invadir y destruir tejidos sanos de su entorno (proceso que denominamos infiltración), y de enviar células a zonas

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distantes del organismo, donde pueden anidar o crecer originando nuevos tumores denominados metástasis Cáncer relacionado con el SIDA Tipo de cáncer con más probabilidades de ocurrir en las personas con el VIH/SIDA que en quienes tienen el sistema inmunitario sano. Entre estos tipos de cáncer están el cáncer pulmonar, el cáncer anal y el linfoma de Hodgkin.

Cámara gamma Dispositivo utilizado en medicina nuclear para explorar a pacientes a los que se les han inyectado pequeñas cantidades de materiales radioactivos.

CT (tomografía computarizada) ultrarrápida Un tipo de procedimiento radiológico de diagnóstico en el que un haz de rayos X se mueve en círculo alrededor del cuerpo. Esto permite muchas vistas diferentes del mismo órgano o estructura, y proporciona muchos más detalles. La información de los rayos X es enviada a una computadora que interpreta los datos de los rayos X y los presenta de forma bidimensional en un monitor.

Ecografía. Técnica de diagnóstico que utiliza ondas sonoras de alta frecuencia para crear imágenes de los órganos internos.

Ecografía intravascular 66

El uso de ultrasonido dentro de un vaso sanguíneo para visualizar mejor el interior del vaso con el fin de detectar problemas dentro del vaso sanguíneo.

Gamma Knife Tipo de radiocirugía que usa rayos gamma para tratar el cáncer de cerebro. Imágenes por resonancia magnética (MRI) Procedimiento de diagnóstico que utiliza una combinación de imanes grandes, radiofrecuencias y una computadora para producir imágenes detalladas de los órganos y las estructuras internas del cuerpo. HTLV-I. Oncovirus humano descubierto por Robert Gallo e identificado como el agente causal de ciertos linfomas de células T que expresan cantidades masivas de Rc de IL-2 en la membrana. Hoy se le asocia a: Linfomas crónicos, Leucemias de células T del adulto, Paraparesis espástica tropical e inmunodeficiencia (menor). Retrovirus Son virus que contienen una DNA polimerasa dirigida por RNA, transcriptasa inversa o retrotranscriptasa (RT). En su mayor parte causan tumores en el SRE y hematopoyético (leucemias, linfomas) o del tejido conjuntivo (sarcomas).

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CAPITULO III: Conclusiones y recomendaciones Conclusiones De todo lo expuesto en este estudio se han elaborado las siguientes conclusiones: 1.

El gran desarrollo en la segunda mitad del siglo XX de la biología molecular y de la ingeniería genética, el desciframiento de los genomas, la comprensión del desarrollo biológico y de sus alteraciones, del ciclo celular y de los procesos de diferenciación celular, han posibilitado nuevos tratamientos para infecciones virales y enfermedades raras, han revelado que bajo la etiqueta de cáncer se esconden centenares de enfermedades diferentes que requieren diseños terapéuticos muy distintos, y han proyectado hacia el futuro el trasplante de órganos en una nueva dimensión de medicina

2.

regenerativa y de generación de órganos. Los últimos 50 años en medicina han evidenciado que el tratamiento de las principales enfermedades con alta prevalencia mundial como el cáncer, el SIDA, la TBC entre otras enfermedades infecciosas y sistémicas implica profundas investigaciones a nivel de biología y genética molecular. 4. Los avances científicos y tecnológicos en medicina han dado lugar a la llamada Medicina Molecular la que se orienta a la identificación de los defectos que, a nivel molecular, producen alteraciones de la actividad celular y de la fisiología de órganos y sistemas y causantes de muchas enfermedades. El avance en permitirá el diseño racional de terapias farmacológicas o moleculares que aseguren la prevención y/o el tratamiento eficaz de dichas enfermedades. 5. La medicina en la actualidad pretende instaurar el empleo de moléculas que interrumpan el comienzo de los procesos patogénicos que ocurren e nivel celular o a nivel de tejidos u órganos.

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Recomendaciones De acuerdo a las conclusiones de este estudio se han formulado las siguientes recomendaciones: 1. Investigar cuales son los avances científicos en el tratamiento de cada una de las principales enfermedades que más prevalencia tienen en la actualidad mundial. 2. Realizar investigaciones sobre las principales deficiencias y vacíos en el diagnósticos de las enfermedades con el fin formular tratamientos adecuados.

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