Ya sea plomo de edificios antiguos, arsénico de alimentos contaminados o estroncio de una explosión nuclear, los metales pesados que ingresan al cuerpo representan una grave amenaza para la salud.
Con propiedades químicas extremadamente similares a las de los nutrientes típicos como el hierro y el calcio, los metales tóxicos tienen un aspecto prácticamente igual para el cuerpo. Entonces, comienza a incorporar los elementos tóxicos en el esqueleto, el hígado y el cerebro.
Salvar a un paciente requiere eliminar los escasos metales tóxicos del cuerpo con más que precisión quirúrgica, dejando intactos los abundantes nutrientes que sustentan la vida.
Para muchos elementos tóxicos, los médicos tienen pocas opciones.
Ahora, una startup nacida de UC Berkeley y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía espera cambiar eso.
Recientemente, Terapéutica HOPO ganó un contrato inicial de casi 10 millones de dólares de la Autoridad de Investigación y Desarrollo Biomédico Avanzado del Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. La autoridad de investigación tiene la tarea de desarrollar defensas contra importantes amenazas a la salud pública, como una pandemia o un ataque con armas químicas.
“Esta es una prioridad para [the authority] — el desarrollo de nuevos productos que puedan usarse para abordar este tipo de amenazas”, dijo Julian Rees, director ejecutivo de HOPO Therapeutics, quien comenzó a trabajar en el fármaco en Berkeley Lab. “Por eso, ha sido muy emocionante para nosotros asociarnos con BARDA”.
Desde que el Congreso creó BARDA en 2006, ha apoyado 61 medicamentos a través del proceso de aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos. La autoridad también jugó un papel esencial en la Operación Warp Velocity para desarrollar la vacuna COVID-19.
Los medicamentos de HOPO Therapeutics están diseñados para unirse químicamente únicamente con metales tóxicos. Al unirse, el medicamento transforma los metales reactivos en moléculas benignas que tienen poco interés en interactuar con diferentes compuestos del cuerpo. Entonces el cuerpo puede excretar fácilmente los metales.
Actualmente, pocos de estos tipos de medicamentos, llamados quelantes, que derivan de la palabra griega que significa garra, están aprobados por la FDA. Los pocos elegidos que han sido aprobados tienen dificultades para distinguir entre metales tóxicos y nutrientes esenciales.
“Los quelantes HOPO son extremadamente prometedores en ese sentido”, afirmó Justin Wilson, profesor de bioquímica en la UC Santa Bárbara que estudia los quelantes y no participó en el trabajo de HOPO Therapeutics. “Lo que muestran los datos es que tienen una selectividad muy alta por los elementos radiactivos” frente a los metales esenciales como el zinc y el calcio.
Los quelantes HOPO podrían llenar un vacío essential en el tratamiento del envenenamiento por plomo.
Mientras que los Centros para el Management y la Prevención de Enfermedades dicen una concentración de 3,5 microgramos de plomo por cada decilitro de sangre constituye envenenamiento por plomoél no recomienda tratamiento eliminar el plomo hasta que la concentración supere los 45 microgramos, debido a los efectos adversos de los tratamientos existentes.
“Entonces, existe una gran ventana de personas, principalmente niños, que sufren envenenamiento por plomo, pero no hay tratamiento disponible”, dijo Rees.
El envenenamiento por plomo puede provocar deterioro de la función cerebral, fatiga, pérdida de peso, parálisis e incluso la muerte. Afecta desproporcionadamente a los niños, cuyos cuerpos buscan calcio adicional (que puede confundirse con el plomo) para formar los huesos.
Los quelantes actuales diseñados para tratar el envenenamiento por plomo también pueden eliminar metales esenciales como el calcio y el zinc. Si la concentración de plomo es demasiado baja, los medicamentos eliminarían demasiado steel pure antes de reducir considerablemente la cantidad de plomo en el cuerpo.
Tratar el envenenamiento por radiación es más difícil. El plomo es un elemento único, pero hay un conjunto completo de elementos con formas radiactivas.
Para los elementos radiactivos, “no existe un denominador común actual. … Pertenecen a diferentes tipos de familias químicas”, dijo Ira Helfand, ex presidente de Médicos Internacionales para la Prevención de la Guerra Nuclear.
“Las personas que están expuestas a estos… están en grandes problemas y son propensas a sufrir enfermedades por radiación, y a desarrollar cáncer en el futuro si sobreviven después de la exposición”.
En un desastre nuclear o radiactivo complejo y complicado en el mundo actual, dijo Helfand, la medicina de HOPO podría servir sólo como una pequeña parte de la armadura contra la radiación.
Gran parte del daño infligido a las víctimas de un ataque nuclear (o de una catástrofe en una planta nuclear) proviene de partículas de radiación de alta velocidad que atraviesan el cuerpo y dañan las células y su ADN. Sólo una pequeña fracción de las lesiones provienen de metales pesados que emiten radiación desde el inside del cuerpo.
Y aun así, algunos de los metales radiactivos más abundantes en la lluvia nuclear son particularmente buenos para imitar los nutrientes en el cuerpo, lo que hace que a los quelantes HOPO les resulte demasiado difícil aislarlos.
En cambio, el medicamento de HOPO, que puede atacar el uranio y el plutonio (elementos que se encuentran en las armas nucleares antes de que detonen), está mejor equipado para proteger a los fabricantes de bombas, a los operadores de plantas nucleares y a las víctimas de las “bombas sucias”, explosiones convencionales que esparcen materials radiactivo para dañar a los transeúntes.
Aunque los quelantes de última generación aprobados por la FDA a menudo deben inyectarse por vía intravenosa, los medicamentos HOPO se pueden tomar por vía oral.
“Si piensas en el entorno en el que quieres aplicar esto, ¿dónde estarías expuesto a elementos radiactivos? Normalmente es una situación de emergencia”, dijo Wilson. “Creo que es una gran ventaja tener algo en el campo donde puedas tomar esto en forma de pastilla muy rápidamente”.
HOPO Therapeutics dijo que el contrato inicial podría ampliarse a más de 226 millones de dólares, si el desarrollo va bien. Los próximos pasos de la empresa incluyen demostrar que el medicamento podría fabricarse fácilmente en grandes cantidades (no sólo pequeñas muestras para el laboratorio) y ensayos en humanos para estudiar posibles efectos secundarios negativos.
El objetivo ultimate de la empresa es la aprobación de la FDA.