¿Qué es la terapia biológica, la medicina biológica? Ayuda donde otras fallan

¿Qué es la terapia biológica, la medicina biológica? Ayuda donde otras fallan
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¿Los medicamentos se fabrican íntegramente con productos químicos y en un entorno de laboratorio? Los medicamentos biológicos son todo lo contrario. ¿Qué es un medicamento biológico?

Los fármacos biológicos aportan tratamientos innovadores incluso allí donde han fracasado los tratamientos convencionales.

Si cree que los medicamentos se fabrican exclusivamente con productos químicos y en condiciones de laboratorio, los biológicos pueden convencerle de lo contrario. ¿Qué es un biológico y cuánto tiempo lleva en nuestras vidas?

Echemos un vistazo a la historia...

En 1796, Edward Jenner, médico inglés, considerado el padre de la inmunología, realizó un experimento basado en sus observaciones a largo plazo. Recogió líquido de las lesiones cutáneas de una lechera infectada de viruela vacuna y se lo administró deliberadamente (inoculó) a un niño de ocho años llamado James.

El niño contrajo la viruela vacuna con facilidad.

Dos meses después, Edward Jenner volvió a inocular al niño, esta vez con una secreción de las lesiones cutáneas causadas por la viruela (variola). Como era de esperar, James no contrajo la viruela.

La viruela era una enfermedad muy extendida, altamente contagiosa y mortal antes de la invención de la vacunación y fue el azote de la humanidad durante varios siglos (estadísticamente responsable del 8-20% de todas las muertes en Europa).

La vacuna contra la viruela fue la primera vacuna del mundo.

Cien años más tarde, el cirujano estadounidense William Coley observó una conexión interesante en un inmigrante alemán llamado Fred, que tenía un tumor maligno inoperable en el cuello. Después de que a Fred se le diagnosticara una infección cutánea causada por una bacteria del género Streptococcus, sus células tumorales desaparecieron.

William Coley planteó la hipótesis de que la respuesta del organismo a la infección debía tener algún efecto sobre el tumor.

Prosiguió sus investigaciones. Primero administró bacterias vivas a pacientes con determinados tipos de cáncer y después sólo sus toxinas (pacientes infectados), lo que provocó la remisión del tumor en algunos casos, es decir, una reducción de los signos y síntomas.

Este tratamiento se conoció durante muchos años como las toxinas de Coley.

¿Qué tienen en común estas dos historias de la historia?

En ambos casos se trata de la inmunización. El proceso por el cual el sistema inmunitario de nuestro cuerpo desarrolla una barrera protectora natural y se hace resistente (inmune) a la acción de sustancias extrañas, lo que reduce el riesgo de infección y enfermedad.

Las vacunas (inoculantes) son una herramienta clave para el proceso de inmunización.

Fue con el descubrimiento de la inmunización hace más de 200 años cuando la medicina biológica pasó a primer plano.

Hoy en día, la terapia biológica es un área en rápido desarrollo de la medicina moderna.

Gracias a los avances significativos en la comprensión y el conocimiento de los procesos que tienen lugar en el cuerpo humano, ya se trate de procesos naturales o de enfermedades, se está aplicando en muchos campos de la medicina. Al mismo tiempo, se está convirtiendo en una forma de terapia cada vez más común y eficaz para una amplia gama de enfermedades humanas.

¿Qué entendemos por terapia biológica?

A primera vista, la frase "tratamiento biológico" o la palabra "biológico" pueden evocar el significado de moda actual de "natural y sin productos químicos".

Sin embargo, no confundamos el tratamiento biológico con los medicamentos a base de plantas. El significado de la palabra "biológico" en el caso de estos medicamentos se refiere al hecho de que se utilizan organismos vivos para producirlos.

El principio de la medicina biológica consiste en utilizar el sistema inmunitario natural del organismo para combatir enfermedades o infecciones.

Su efecto puede aprovecharse en varias direcciones terapéuticas, dependiendo de la forma en que el tratamiento sea capaz de influir en los procesos biológicos del organismo.

De qué manera actúa sobre el organismo:

  • Puede consistir en estimular determinados componentes del sistema inmunitario para tratar enfermedades, inflamaciones o tumores.
  • A la inversa, los biológicos también pueden utilizarse para suprimir el sistema inmunitario, sobre todo en los trasplantes (prevención del rechazo del trasplante) o en el tratamiento de enfermedades autoinmunes.
  • Uso de biológicos para proteger al organismo de los efectos secundarios de otros tratamientos concomitantes.
  • Uso en terapias dirigidas - en este caso, el biológico se utiliza para promover el crecimiento celular o para eliminar células (por ejemplo, células cancerosas) de forma dirigida, afectando a moléculas específicas necesarias para el crecimiento y la proliferación celular.

En general, existen dos tipos básicos de tratamiento biológico.

El primero es la inmunoterapia, que utiliza diversos métodos o fármacos para influir en el sistema inmunitario. De este modo, el sistema inmunitario puede crear un entorno inhóspito para la existencia o el crecimiento de, por ejemplo, células cancerosas.

El segundo tipo es la terapia citotóxica, también llamada terapia de destrucción celular. Este tipo de tratamiento utiliza proteínas llamadas citotoxinas que son producidas por las células del cuerpo. Las citotoxinas atacan a las células extrañas y las matan directamente. En algunos casos, pueden inhibir el crecimiento y la multiplicación de estas células.

Así, podemos resumir que la terapia biológica se utiliza más a menudo en oncología para tratar diversos tipos de cáncer, y en reumatología para tratar enfermedades autoinmunes o genéticas.

La terapia biológica se utiliza más a menudo cuando otros tratamientos (por ejemplo, fármacos químicos) no son eficaces o no están disponibles. Sin embargo, también se utiliza cada vez más como tratamiento de primera elección, principalmente debido a su efecto altamente específico.

¿Qué papel desempeña la inmunidad?

El sistema inmunitario es una compleja red de órganos, tejidos y células específicas, capaz de reconocer y destruir sustancias extrañas como bacterias o virus, pero también células dañadas, infectadas y anormales del organismo.

También es capaz de recordar al agresor, de modo que la próxima vez que se encuentre con él reaccionará más rápidamente que la primera.

En el momento en que el sistema inmunitario reconoce una sustancia extraña, denominada antígeno, se desencadena una serie de procesos denominados respuesta inmunitaria.

Los principales protagonistas de la respuesta inmunitaria son los glóbulos blancos (leucocitos). Cada leucocito tiene un tipo de acción específico.

La siguiente tabla ofrece ejemplos de leucocitos y sus principales funciones

Un subconjunto de leucocitos Representantes Funciones
Linfocitos Linfocitos T Atacan directamente a las células extrañas, infectadas o tumorales, enviando una señal y activando otros componentes protectores de la inmunidad.
Linfocitos B Producen anticuerpos que reconocen y atacan sustancias extrañas, es decir, antígenos.
Células NK Producen potentes sustancias químicas que se unen a sustancias extrañas y las destruyen (incluso sin haberlas encontrado antes).
Monocitos Macrófagos Los monocitos son transportados rápidamente al tejido afectado y se diferencian en macrófagos. La función principal de los macrófagos es la fagocitosis de sustancias extrañas.
Células dendríticas Apoyan la actividad de los linfocitos T y los linfocitos B.
Modelo en 3D de los anticuerpos que atacan a los virus extraños.
Los anticuerpos atacan sustancias extrañas, como los virus. Fuente: Getty Images

Medicina biológica: ¿en qué se diferencia de la medicina convencional?

El tratamiento biológico se lleva a cabo con la ayuda de medicamentos biológicos. Éstos se caracterizan porque para su síntesis se utilizan organismos vivos, sustancias aisladas de organismos vivos o sustancias producidas por organismos vivos.

Uno de los primeros biológicos fue la insulina.

Los precursores de los actuales procesos de producción de biológicos más modernos eran costosos y antieconómicos. Se necesitaban casi dos toneladas de páncreas de cerdo para producir un solo frasco pequeño de insulina.

El adjetivo "biológico" deriva, pues, del hecho de que estos medicamentos son de origen natural.

Pueden ser sustancias derivadas de microorganismos, plantas o animales, pero también hablamos, por ejemplo, de células o tejidos de origen humano.

A continuación, estas sustancias se someten a un tratamiento mediante diversos procesos biotecnológicos para conferirles propiedades específicas. Para la mayoría de los medicamentos biológicos se utiliza el método del ADN recombinante.

La naturaleza y las propiedades de un medicamento biológico son cruciales para su eficacia en el tratamiento de una enfermedad determinada.

Desde el punto de vista químico, un medicamento biológico es una molécula o mezcla de moléculas muy grande, compleja e intrincada. La mayoría de las veces es una proteína, pero también puede ser un azúcar, un ácido nucleico, una hormona, una enzima, un componente de la sangre o las entidades vivas antes mencionadas (células y tejidos).

En función de la naturaleza y las propiedades del principio activo, los productos biológicos pueden tener diferentes vías de administración.

Ejemplos de vías de administración

  • Vía oral (por la boca) - una vía de administración menos utilizada porque existe el riesgo de degradación de la molécula grande del biológico en el tracto gastrointestinal, lo que lleva a la pérdida de efecto.
  • Inyección o infusión, por ejemplo, intravenosa (en una vena)
  • Por vía transdérmica (a través de la piel)

Los tratamientos biológicos suelen ser prescritos por médicos especialistas. En función del problema que se vaya a tratar con el biológico, puede tratarse de oncólogos, oncohematólogos, así como reumatólogos y gastroenterólogos.

Principales diferencias entre la medicina biológica y la química

Los biológicos tienen un mayor potencial para desencadenar una respuesta inmunitaria (en comparación con los fármacos químicos). Esto se debe a que la molécula de un fármaco químico es demasiado pequeña para ser reconocida por el sistema inmunitario como un invasor extraño.

En cambio, con los biológicos, el sistema inmunitario puede reconocer muy rápidamente una molécula relativamente grande e iniciar una respuesta inmunitaria.

Los biológicos también pueden imitar o interferir con mayor precisión en los procesos naturales de nuestro organismo.

Por lo tanto, se utilizan en casos en los que el tratamiento con fármacos químicos no está disponible o es insuficiente.

Resumen tabulado de las diferencias entre medicamentos biológicos y químicos

Medicamento biológico Fármaco químico
Ejemplo Anticuerpos monoclonales
(tratamiento del cáncer y las enfermedades autoinmunes)
Ácido acetilsalicílico
(tratamiento del dolor y la inflamación)
Estructura química
  • Es difícil (a veces imposible) caracterizar la estructura de un fármaco mediante métodos de laboratorio estándar.
  • Algunos componentes del fármaco no son identificables en el fármaco final
  • Estructura química bien definida
  • Los componentes individuales pueden identificarse con precisión en el medicamento final
Peso molecular
  • Alto peso molecular (más de 1 000)
  • Bajo peso molecular (hasta 1 000)
Opciones de tratamiento
  • Representan la vanguardia de la investigación biomédica
  • Ofrecen un tratamiento eficaz para una serie de enfermedades y afecciones para las que actualmente no existe ningún otro tratamiento
  • Tratamiento de enfermedades estándar
Fabricación
  • Mediante tecnologías complejas que utilizan organismos vivos o células
  • A continuación, se someten a tratamiento mediante biotecnología
  • Síntesis química en laboratorios
  • Combinación de sustancias químicas específicas de forma establecida
Estabilidad
  • Los medicamentos son más sensibles al calor y a la contaminación microbiana
  • Necesidad de un enfoque aséptico en la fabricación
  • Estable
Proceso de fabricación
  • El proceso de fabricación debe ser esencialmente el mismo para que el fabricante pueda garantizar la calidad y pureza del producto final
  • Esto se basa en el hecho de que la estructura del producto final no puede caracterizarse completamente
  • El fabricante puede modificar el proceso de fabricación
  • A continuación, puede analizar el medicamento terminado para comprobar si es el mismo que antes del cambio en el proceso de fabricación.
Sensibilidad a los cambios en la fabricación
  • Los sistemas vivos son sensibles a cualquier pequeño cambio en el proceso de fabricación.
  • Los cambios pueden afectar a la naturaleza del medicamento final y, por tanto, a su efecto.
  • Es necesario un control estricto de todas las etapas de fabricación
  • El fabricante puede introducir cambios en el proceso de fabricación
Control
  • El proceso de control del medicamento final se determina individualmente para cada medicamento/proceso de fabricación
  • No es aplicable a un medicamento/proceso de fabricación de otro fabricante
  • Otras normas de control universales
Cantidad de medicamentos fabricados
  • Un proceso de fabricación complejo sólo permite fabricar pequeñas cantidades
  • Una estructura definida permite producir grandes cantidades

Ejemplo de medicamento biológico

Imagen molecular de un anticuerpo monoclonal - un fármaco biológico
Anticuerpos monoclonales (tratamiento del cáncer y las enfermedades autoinmunes). Fuente: Getty Images

Y un ejemplo de ácido acetilsalicílico

Fórmula química Ácido acetilsalicílico (dolor e inflamación)
Ácido acetilsalicílico (tratamiento del dolor y la inflamación). Fuente fotográfica: Getty Images

¿Cuáles son las estructuras conocidas de los medicamentos biológicos?

En términos de estructura, existen diferentes tipos de sustancias biológicamente activas que se utilizan en terapias biológicas.

En muchos casos, se trata de sustancias modificadas por ADN recombinante y con propiedades específicas que posteriormente se utilizan en el tratamiento de enfermedades.

Hormonas

Por ejemplo, la hormona del crecimiento, la insulina o la hormona paratiroidea.

Sustancias químicas que presentan una actividad fisiológica. Por lo general, péptidos o esteroides.

Interferones

Proteínas producidas por las células del sistema inmunitario en respuesta a una infección vírica u otro estímulo.

Impiden que los virus se reproduzcan en el organismo.

Interleucinas

Proteínas bioactivas producidas por leucocitos, monocitos u otras células del sistema inmunitario.

Uno de sus efectos es aumentar la actividad de los linfocitos.

Factor de crecimiento

Promueve el crecimiento y la maduración de las células en particular.

Puede utilizarse para estimular la médula ósea a producir células o actuar como agente anticancerígeno.

Anticuerpos monoclonales

La forma de tratamiento biológico más utilizada.

Se trata de sustancias sintetizadas en laboratorio que imitan a los anticuerpos producidos de forma natural por el sistema inmunitario. Son capaces de reconocer y unirse a partículas extrañas, los antígenos.

Debido a su amplia gama de aplicaciones, se utilizan en diversos campos de la medicina: oncología, inmunología, reumatología, gastroenterología, etc. Pueden utilizarse solos o en combinación con la quimioterapia convencional.

Vacunas

Productos que contienen antígenos elaborados a partir de microorganismos vivos, atenuados o muertos, péptidos sintéticos u organismos recombinantes.

Se administran para prevenir infecciones (graves y generalmente mortales) para las que no se dispone de otro tratamiento eficaz.

Vacunas contra el cáncer

Forman parte de la inmunoterapia.

Estimulan el sistema inmunitario natural para que responda a las células cancerosas.

Terapia génica

Sigue siendo una forma experimental de tratamiento.

El principio es la inserción de material genético (ADN o ARN) en células vivas. El material genético se introduce en las células mediante un vector, como un virus.

Más información

Otras estructuras:

  • Polipéptidos
  • Proteínas
  • Sangre y componentes sanguíneos
  • Células somáticas (corporales)
  • Tejidos

Nomenclatura de los medicamentos biológicos

Los nombres de los medicamentos biológicos pueden parecer complicados a primera vista. Sin embargo, la nomenclatura define reglas que hacen relativamente fácil determinar la estructura, naturaleza o uso de un medicamento.

Las normas para crear los nombres de los medicamentos se basan en la clasificación de la nomenclatura aprobada por el Consejo de Nombres Adoptados de Estados Unidos (USANC). También deben ser coherentes con el programa DCI de la Organización Mundial de la Salud (OMS), que asigna nombres oficiales a los medicamentos.

El Consejo de Nombres Adoptados de Estados Unidos es una junta de cinco miembros de ese país que revisa y aprueba los nombres de los medicamentos para garantizar que sean sencillos, informativos, únicos y que sus nombres sean lógicos desde el punto de vista de la farmacología y la estructura química.

Se trata de las llamadas denominaciones comunes internacionales (DCI).

¿Cómo podemos saber, a partir del nombre de un medicamento biológico, de qué sustancia se trata en términos de estructura?

Es importante fijarse en los prefijos, sufijos o grupos de letras característicos que aparecen en medio de los nombres, ya que permiten navegar por los distintos grupos de medicamentos biológicos o averiguar para qué se utiliza el producto.

Resumen tabular de la nomenclatura de los medicamentos biológicos por estructura química

Tipo Cepa Ejemplo de medicamento
Inhibidores -nib
inhibidor de la angiogénesis -anib pazopanib, nintedanib
inhibidor de la tirosina quinasa -tinib sunitinib, imatinib
Enzimas -asa lipasa, amilasa
Derivados sanguíneos
(tipo eritropoyetina)
-poetina epoetina
Derivados de la hormona del crecimiento som- somapacitano
Fármacos para el tratamiento de tumores -ci- bevacizumab
Anticuerpos monoclonales -mab
ratones -omab blinatumomab
humano -umab adalimumab
quimérico -ximab infliximab
humanizado -zumab trastuzumab

Resumen tabular de la nomenclatura de medicamentos biológicos por lugar de acción

Estructura de la diana Cepa Ejemplo de medicamento
Tumores -tu(m)- cetuximab
Sistema cardiovascular -ci(r)- bevacizumab
Hueso -o(s)- denosumab
Sistema inmunitario -li(m)- ipilimumab

¿Cómo se fabrica un medicamento biológico?

El principio activo de un medicamento biológico forma parte de una enorme macromolécula cuya estructura es muy a menudo indefinida. En cuanto a las moléculas presentes, un medicamento biológico es heterogéneo (diverso).

La creación real de un producto biológico viene precedida por la investigación y el desarrollo. En general, la fase de investigación y desarrollo de un fármaco (incluso químico) es un proceso extremadamente exigente y a largo plazo. Es necesario definir una estructura que tenga suficiente potencial para convertirse en un futuro fármaco.

Para obtener la estructura de un nuevo fármaco, es necesario descubrir la sustancia que codificará la síntesis de esta estructura. La mayoría de las veces, esta sustancia es un gen o una proteína.

A continuación, esta sustancia se transfiere a un organismo huésped adecuado (por ejemplo, una bacteria o una célula de mamífero), que comienza a producir la sustancia de la estructura deseada.

El organismo huésped más utilizado es la bacteria Escherichia coli o la levadura Saccharomyces boulardii.

Todas las sustancias biológicas recién producidas se someten a una serie de pruebas y evaluaciones para determinar su capacidad de alterar los procesos biológicos del organismo.

Al mismo tiempo, su eficacia y seguridad se verifican mediante estudios preclínicos (ensayos con animales) y clínicos (ensayos con humanos).

Desarrollo e investigación de fármacos en el laboratorio - pantalla animada
La investigación y el desarrollo preceden a la creación de un medicamento biológico. Fuente: Getty Images

El proceso de fabricación de los medicamentos biológicos en la actualidad

Uno de los últimos pasos que quedan en el camino de un medicamento biológico hasta llegar al paciente es el proceso de registro, es decir, la comercialización del medicamento. Actualmente, el registro de los medicamentos biológicos es evaluado y aprobado por la Agencia Europea de Medicamentos.

Actualmente, la dispensación de todos los medicamentos biológicos está sujeta a receta médica.

Por lo tanto, no están disponibles libremente en las farmacias, debido principalmente a su naturaleza y seguridad de uso.

¿Se pueden esperar efectos secundarios con los tratamientos biológicos?

Como ocurre con todos los demás medicamentos, los tratamientos biológicos pueden tener efectos secundarios.

Hay que tener en cuenta que los efectos secundarios pueden no presentarse en todos los pacientes tratados y que el número y la gravedad de los efectos secundarios que se producen también varían.

El riesgo de aparición y la gravedad de los efectos secundarios de los medicamentos biológicos dependen siempre del tipo de tratamiento o del estado general de salud del paciente. La duración de los efectos secundarios suele ser corta y remiten al cabo de unas horas o días.

Resumen tabulado de las reacciones adversas más frecuentes a los medicamentos biológicos

Síntomas gripales
  • Fiebre
  • escalofríos
  • dolor muscular
  • debilidad general
  • náuseas
  • vómitos
  • diarrea
Problemas cutáneos
  • erupción
  • sangrado
  • o hematomas
Trastornos del sistema inmunitario
  • reacción alérgica
  • tos y dificultad para respirar
Trastornos cardiovasculares
  • aumento de la frecuencia cardiaca
  • aumento de la presión arterial
Efectos secundarios relacionados con la vía de administración de la inyección
  • Enrojecimiento en el punto de inyección
  • dolor en el punto de inyección
  • inflamación de las venas
Trastornos generales
  • Fatiga
  • confusión
  • desorientación

Cada medicamento biológico tiene un patrón diferente y específico de posibles efectos secundarios, por lo que no todos están incluidos en la tabla anterior.

La aparición de nuevas reacciones adversas no notificadas previamente está sujeta a un seguimiento continuo por parte de los profesionales sanitarios y las autoridades reguladoras nacionales.

Algunos ejemplos de medicamentos biológicos y sus usos

Como ya se ha mencionado, los medicamentos biológicos tienen una amplia gama de usos en diferentes áreas de la medicina.

Para que se haga una mejor idea, a continuación se presentan algunos ejemplos concretos de sustancias y su uso en el tratamiento de un determinado problema de salud o enfermedad.

Cuadro sinóptico de algunos productos biológicos y sus usos

Medicamentos biológicos Enfermedades
Interferones
Interleucina-2
  • Melanoma maligno avanzado (cáncer de piel)
Factor de necrosis tumoral
Anticuerpos monoclonales
Rituximab
  • Linfoma no Hodgkin (cáncer del sistema linfático)
alemtuzumab
  • Leucemia linfocítica crónica
ipilimumab
  • Melanoma metastásico (tumor cutáneo)
bevacizumab
  • Cáncer de pulmón
  • Cáncer de mama
  • Carcinoma de células renales
cetuximab
  • Cáncer de cabeza y cuello
  • Cáncer de colon
  • Cáncer de recto
trastuzumab
etanercept
infliximab
adalimumab
basiliximab
  • Prevención del rechazo de órganos en el trasplante (por ejemplo, de riñón)
pexelizumab
  • En cirugía cardiaca
erenumab, fremanezumab, galcanezumab
omalizumab, mepolizumab, reslizumab, dupilumab
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Recursos interesantes

  • training.seer.cancer.gov - Introducción a la terapia biológica
  • topdoctors.es - ¿Qué es la terapia biológica?
  • medicinenet. com - Terapia biológica, Melissa Conrad Stöppler, MD, Jerry R. Balentine, DO, FACEP
  • who.int - Vacunas e inmunización
  • oncologynurseadvisor. com - Terapias biológicas para el cáncer (hoja informativa)
  • archive.bio. org - ¿En qué se diferencian los fármacos y los productos biológicos?
  • iapo.org. uk - Introducción a los productos biológicos
  • ncbi.nlm.nih.gov - Definir la diferencia: qué hace que los productos biológicos sean únicos, Thomas Morrow, MD
  • ncbi. nlm.nih.gov - Terapias biológicas: ¿qué y cuándo?, Sarah L Johnston
  • uspharmacist. com - Denominación de productos biológicos, Golden L. Peters, PharmD, BCPS, Erin K. Hennessey, PharmD, BCPS
  • journals.lww. com - Productos biológicos inyectables, Kubrova, Eva MD; D'Souza, Ryan S. MD; Hunt, Christine L. DO; Wang, Qian MD, PhD; van Wijnen, Andre J. PhD; Qu, Wenchun MD, MS, PhD
  • solen. sk - Terapia biológica dirigida de las enfermedades tumorales más comunes y sus efectos secundarios, doc. MUDr. Peter Beržinec, CSc.Departamento de Oncología, Hospital Especializado St. Svorad Zobor, n. o., Nitra
  • solen.sk - Fármacos biológicos desde la perspectiva de la farmacia, doctora en FarmaciaKatarína Bruchatá, Mgr. Peter HeinzUniversidad de Medicina Veterinaria y Farmacia de Košice, Instituto de Química Farmacéutica, Košice
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