En ASSCAT consideramos esta entrevista muy interesante y clara y, sobre todo, queremos destacar que dice mucho sobre la personalidad de los tres científicos premiados.
Los premios Nobel
Hace más de tres décadas, el trabajo fundamental de tres científicos condujo a un gran avance en el campo de la hepatología: el descubrimiento del virus de la hepatitis C (VHC) como una de las principales causas de enfermedad hepática en todo el mundo. Harvey J. Alter, MD (Institutos Nacionales de Salud, Bethesda, EEUU), Michael Houghton, PhD (Universidad de Alberta, Edmonton, Canadá) y Charles M. Rice, PhD (Universidad Rockefeller, Nueva York, EEUU) fueron galardonados con el Premio Nobel de Medicina en 2020 por su labor pionera.
El descubrimiento del virus de la hepatitis C (VHC) sentó las bases para prevenir y tratar la enfermedad hepática avanzada y el cáncer hepático causado por el VHC, lo que llevó al desarrollo de nuevas herramientas de diagnóstico clínico y a disponer de tratamientos curativos eficaces que salvaron millones de vidas. En esta entrevista para el Journal of Hepatology, los tres científicos y estimados colegas discuten aspectos clave de las preguntas que persiguieron en ese momento, los laboriosos pasos que llevaron a su descubrimiento pionero, la traducción a pruebas de diagnóstico, desarrollo de fármacos y vacunas, junto con los nuevos retos del futuro y las implicaciones de su trabajo para otras enfermedades virales. Además, también comparten sus experiencias personales como científicos.
La búsqueda de un virus desconocido en receptores de transfusiones de sangre
A mediados de la década de 1970, en el Departamento de Transfusión de Sangre de los Institutos Nacionales de Salud de los EEUU en Bethesda (Maryland), Harvey J. Alter estaba estudiando la aparición de hepatitis en receptores de transfusiones de sangre utilizando análisis de sangre para los virus de las hepatitis A y B. Durante sus estudios, Alter y sus colegas notaron que el tipo de hepatitis observado en un número considerable de pacientes era causado por otro tipo de virus. Un dato inesperado fue que las muestras de sangre de estos pacientes podrían transmitir la enfermedad a los chimpancés. Cuando se le preguntó a Harvey J. Alter cuándo le quedó claro que había un virus no A, no B, respondió: “En 1973, pudimos usar ensayos sensibles para el antígeno de superficie y el anticuerpo de la hepatitis B para analizar muestras almacenadas de los casos de hepatitis post-transfusión catalogados inicialmente como NoA-NoB, se demostró que aproximadamente el 70% de los casos asociados a transfusiones no se debían al VHB. En 1973, Feinstone, Kapikian y Purcell descubrieron el virus de la hepatitis A mediante microscopía electrónica inmunitaria. Inmediatamente enviamos nuestras muestras de los casos no B a Feinstone y descubrió que ni un solo caso estaba relacionado con el VHA. Fue entonces cuando decidimos que si estos casos no eran A ni B, los llamaríamos no A, no B. En realidad, no lo llamamos VHC en ese momento porque aún no habíamos probado la transmisibilidad en el modelo de chimpancé y porque no sabíamos si estábamos tratando con uno o diversos agentes no B”.
La investigación de Alter había identificado una forma nueva y distinta de hepatitis viral crónica. Sin embargo, los métodos clásicos de descubrimiento de virus, como la visualización de partículas virales, no fueron eficaces para aislar este nuevo virus. ¿Qué se sabía sobre la carga clínica del virus no A, no B antes del descubrimiento? ¿Sólo se consideró relevante en el ámbito de la donación de sangre? Según Alter: “La respuesta inicial al hallazgo de una nueva forma de hepatitis asociada a transfusiones, fuera del ámbito de las transfusiones de sangre, fue abrumadora. Dado que la mayoría de los casos eran asintomáticos y la mayoría de las elevaciones de las enzimas sólo eran modestas, muchos se preguntaron si se trataba de una forma importante de enfermedad hepática o simplemente de una transaminitis posoperatoria benigna. Todo eso cambió cuando combinamos nuestros resultados con los del Servicio de Hígado de los NIH (NIDDK) encabezado en ese momento por Anthony Jones y Jay Hoofnagle, y más tarde con Adrian DeBisceglie, y realizamos biopsias de hígado en 39 pacientes con hepatitis crónica no A, no B y luego seguimos realizando biopsias de control en 20 de estos pacientes. En un estudio publicado en 1979 en Annals of Internal Medicine con Marvin Berman como primer autor, encontramos que el 20% (8/39) de los pacientes con infección crónica progresaron a cirrosis, que 3 de estos 8 murieron de insuficiencia hepática y que otros 3 tenían una enfermedad hepática grave cuando murieron a causa de su enfermedad cardíaca subyacente. Este estudio colocó a la hepatitis no A y no B en un nuevo contexto como una enfermedad progresiva y a veces fatal y despertó el interés de la comunidad de hepatología. Los estudios sobre hepatitis no A, no B y su relación con las enfermedades del hígado de repente florecieron y esta enfermedad silenciosa se volvió muy ruidosa”.
Cuando se le preguntó cuál era la evidencia de un virus no A no B no C hace 30 años, después del descubrimiento del VHC, y cuál es la evidencia actual, Harvey J. Alter explicó: “En nuestra serie de estudios prospectivos, encontramos, después de la clonación del VHC, que había una pequeña proporción de pacientes que cumplían los criterios mínimos de aumento de ALT para su clasificación como hepatitis asociada a transfusiones, pero que arrojaban resultados negativos para VHA, VHB, VHC y VHE. En retrospectiva, todos estos casos tenían elevaciones de ALT de muy bajo nivel, la mayoría de las cuales eran transitorias. A medida que continuamos con el seguimiento de los pacientes después de la introducción de las pruebas de rutina de los donantes de sangre para el VHC en 1992, no encontramos más casos de hepatitis no A, no B, no C y estos casos desaparecieron simultáneamente. Estas elevaciones menores de ALT pueden deberse a hígado graso, alcohol o por medicación. Intentamos excluir las causas no virales en la medida de lo posible, pero este es un esfuerzo impreciso. Durante este largo período, estudiamos otros agentes de hepatitis no ABC propuestos, incluidos GBV, SEN virus, TTV y HGV. Nuestros estudios mostraron que estos agentes eran ubicuos en los seres humanos, pero no tenían una relación específica con la hepatitis asociada a transfusiones. La conclusión es que no creo que exista actualmente un agente de hepatitis humana que no sea ABCDE. Si es así, parece ser clínicamente irrelevante”.
El descubrimiento del virus de la hepatitis C: Encontrar la aguja en el pajar
El VHC, tal como lo conocemos hoy en día, sólo se identificaría 16 años después de la identificación de NoA-NoB, gracias al descubrimiento del genoma viral por Michael Houghton y sus colegas. Al aplicar un enfoque que se usaba normalmente para clonar genes en biología molecular y celular, Houghton y sus colegas identificaron la presencia de anticuerpos contra proteínas virales en individuos con hepatitis NoA-NoB. Su trabajo desentrañó al VHC como el agente responsable y hasta entonces no aparecido.
Le preguntamos a Michael Houghton qué tan laborioso fue el método que se aplicó para identificar el VHC y en qué se diferenciaba del que se usaba antes para el descubrimiento del virus. Al describir su enfoque, Houghton dijo: “Trabajando en estrecha colaboración con Qui-Lim Choo y George Kuo en Chiron y Dan Bradley en el CDC, utilizamos un método proteómico de inmunocribaje de fagos ciego que nunca antes se había utilizado para identificar por primera vez un virus. Era una posibilidad remota porque no sabíamos si existían anticuerpos contra el agente NoA-NoB (no se habían identificado en ese momento y sabíamos cualesquiera que fueran los agentes esquivos, causaba una enfermedad persistente que sugería una respuesta inmune deficiente) e incluso si los pacientes desarrollaban anticuerpos, si tenían suficiente título y afinidad. Se sabía que ese método era arriesgado incluso cuando se disponía de anticuerpos bien caracterizados y de alta afinidad. Examinamos nuestras bibliotecas de clones con muchos sueros diferentes, obtenidos en la fase de convalecencia, procedentes de humanos y de chimpancés, aparentemente sin éxito. Finalmente, lo que funcionó fue el suero de un paciente con infección crónica que tenía niveles de ALT inusualmente altos”.
A medida que avanzaba la discusión, preguntamos si alguna institución académica en ese momento habría tenido la mano de obra para aplicar la tecnología o si la aplicación sólo era manejable en un formato industrial. Houghton, que en ese momento trabajaba en Chiron Corporation en Emeryville (California), respondió: “La búsqueda del agente etiológico de la hepatitis NoA-NoB transmitida por sangre se realizó en muchos laboratorios de todo el mundo, incluso en el ámbito académico. Pero dado que era un proyecto extremadamente difícil y a largo plazo, y no era probable que arrojara resultados positivos durante muchos años, no era muy adecuado para los centros académicos en general, ya que los estudiantes y postdoctorados necesitan proyectos más alcanzables para sus carreras. Dicho esto, deseo que más investigadores académicos dediquen parte de su tiempo a explorar las principales enfermedades en el futuro. No es necesario que sea a tiempo completo, como lo fue en nuestro caso durante 7 años, pero al menos como un proyecto paralelo, ya que en la actualidad hay aún tantas enfermedades importantes sin resolver y se necesita que se les aplique más capacidad intelectual”.
Después de los descubrimientos de Alter y Houghton, aún se necesitaban más estudios y pruebas para demostrar que el VHC podía por sí solo inducir una enfermedad hepática. Los estudios de Charles M. Rice, mientras trabajaba como virólogo en la Universidad de Washington en St. Louis (Missouri, EEUU), fueron decisivos: después de su descubrimiento de una región previamente no caracterizada en el extremo 3’ del genoma del VHC, él y sus colaboradores comenzaron a utilizar un enfoque de ingeniería genética para generar ARN del VHC incluyendo dicha región. Al utilizar el aislado del VHC H77 bien caracterizado de Alter, crearon su propia biblioteca de clones de ADNc. Gracias a este enfoque, los investigadores pudieron producir un clon de longitud completa, que eventualmente causó una infección viral efectiva y subsecuente enfermedad hepática en chimpancés transfectados. Con ello se demostró que el VHC sólo es la causa de la hepatitis viral y la enfermedad hepática.
Cambiar el resultado en la salud y en la vida de los pacientes mediante una rápida traducción a aplicaciones clínicas
Después de comprender y desentrañar la virología molecular, la inmunología, la patogenia y la epidemiología de la infección por el VHC, el siguiente paso natural debía ser el desarrollo de herramientas de diagnóstico adecuadas. Le preguntamos a Michael Houghton si podía describir los primeros pasos después de la identificación del VHC para el desarrollo de las herramientas de diagnóstico. Relató sus primeras experiencias: “Identificamos un epítopo de células B inmunodominante como resultado de las técnicas que usamos para identificar inicialmente el VHC y, por lo tanto, el primer clon codificó un buen antígeno para ser usado como diagnóstico. Rápidamente después, mapeamos muchos otros epítopos de células B usando inmuno-screening de ADNc superpuesto con lo que luego se desarrollaron diagnósticos cada vez más sensibles. Además, descubrimos que la región 5 ‘no traducida del genoma del ARN estaba muy conservada y era una región ideal para desarrollar pruebas NAT (detección de ácidos nucleicos)”.
Además de la implementación de los tests de diagnóstico y mejorar la seguridad de los productos sanguíneos, el descubrimiento del VHC ha sido de suma importancia para varios aspectos de la biología. Cuando se le preguntó qué papel tuvo la detección del VHC en el desarrollo general de la tecnología de PCR y su aplicación en el diagnóstico clínico, Michael Houghton explicó: “Con compañías que desarrollan técnicas de laboratorio como socios comerciales, usamos la PCR para desarrollar pruebas de NAT excelentes y también técnicas de TMA (métodos de ARN polimerasa dependiente de ADN). Quizás nuestro desarrollo de las pruebas para el VHC ayudó en el desarrollo posterior de estas tecnologías de plataforma clave”.
Como evolución natural, en los años siguientes, los esfuerzos de investigación se han dedicado principalmente a desarrollar tratamientos efectivos que no sólo pudieran curar la infección por el VHC, sino también prevenir el desarrollo de cáncer de hígado en la gran mayoría de los pacientes. Me pregunté cuáles eran los hitos clave para desarrollar fármacos, y Charles M. Rice respondió: “Dada la similitud del VHC con los virus relacionados, la serina proteasa viral y la ARN polimerasa dependiente de ARN fueron objetivos enzimáticos inmediatamente atractivos. Según se desarrolló, se determinaron las estructuras y comenzaron a surgir inhibidores de moléculas. El problema fue la falta de ensayos basados en células para la evaluación o detección de inhibidores, puesto que el VHC no replica en cultivos celulares. Esto cambió en 1999 con el desarrollo del sistema de replicón subgenómico por Ralf Bartenschlager, Volker Lohmann y sus colegas. Los replicones, con una eficiencia mejorada, fueron cruciales en el desarrollo de medicamentos contra el VHC. Dado que los replicones representaban solo una parte del ciclo vital del VHC, la replicasa del ARN del VHC y sus componentes asociados, fue la herramienta que centró el descubrimiento de fármacos. Esto finalmente produciría los AAD (Antivirales de Acción Directa) de uso generalizado en la actualidad, pero, por supuesto, no lo sabíamos en aquel momento. Continuó el trabajo para desarrollar y estudiar sistemas completos de replicación del VHC, lo que se logró por primera vez utilizando el aislado exclusivo de JFH-1 encabezado por Takaji Wakita”.
Todos estos estudios allanaron el camino para el descubrimiento de una cura para la infección por el VHC. No obstante, el camino para el desarrollo de un tratamiento antivírico seguro y eficaz ha sido difícil y laborioso. Le pregunté a Michael Houghton qué actividades se habían puesto en marcha para desarrollar una vacuna y cuando se hizo evidente que el desarrollo de una vacuna sería difícil: “En 1994, publicamos un artículo en la revista PNAS que mostraba que logramos una eficacia de vacuna impresionante en el chimpancé modelo. Este modelo era de difícil acceso logístico, por lo que esto nos ralentizó. Además, los ensayos de anticuerpos neutralizantes no aparecieron hasta 10 años después. Además, cuando Novartis compró Chiron en 2005, priorizaron el desarrollo de vacunas antimeningocócicas bacterianas y antigripales frente al desarrollo de vacunas contra el VHC”.
Después de todos estos descubrimientos, ¿qué retos quedan actualmente en relación con el VHC y con la enfermedad hepática?
Charles M. Rice me dio su respuesta: “Hay muchos. Primero, aún necesitamos identificar a todos los infectados y hacer un mejor trabajo para tratar a todas las personas portadoras. En segundo lugar, después de eliminar el virus, ¿qué riesgos quedan y cómo se pueden manejar? El hepatocarcinoma (HCC) todavía es muy importante para las personas con enfermedad hepática avanzada. Se necesitan para el HCC, un diagnóstico temprano y mejores tratamientos. Deberíamos tener una vacuna para prevenir el VHC. Desde el punto de vista científico, todavía no sabemos por qué mecanismos el VHC crónico causa cáncer de hígado. Probablemente también se debería estudiar más para saber cómo el VHC establece y mantiene la infección crónica”.
¿Qué podemos aprender para y de la COVID-19?
Los descubrimientos en el campo de las infecciones por virus han sido sorprendentes, incluso si sólo pensamos, según Charles M. Rice, “En términos de virología molecular del VHC y sus interacciones con el huésped, ¡en realidad sólo hemos arañado la superficie!”. Teniendo en cuenta la reciente pandemia de SARS-CoV-2 y cómo, durante el último año, las necesidades médicas urgentes para esta enfermedad han dado forma a la investigación para descubrir vacunas y tratamientos, es natural preguntarnos: ¿Cómo será el conocimiento y cómo avanzará la investigación del VHC? ¿Ayudará a producir antivirales eficientes para COVID-19? “Hemos aprendido tanto del VIH como del VHC”, afirma Charles M. Rice, “las dianas virales permiten producir medicamentos antivirales altamente efectivos. El coronavirus SARS-CoV-2 posee una colección de proteínas involucradas en la replicación y transcripción del ARN, incluidas las proteasas virales. Es muy probable que los equivalentes de coronavirus de las dianas AAD del VHC produzcan fármacos antivirales muy eficaces. Si bien las vacunas COVID-19 indudablemente jugarán un papel importante en el control de la pandemia, los tratamientos antivirales, ya sean moléculas pequeñas o anticuerpos neutralizantes, seguirán teniendo su utilidad”.
Al preguntar si la investigación de la vacuna COVID-19 ayudará a desarrollar una vacuna contra el VHC, sin dudarlo, los científicos dieron el mismo consejo: “La velocidad y eficacia del esfuerzo de vacunación COVID-19 ha sido impresionante. Nunca habíamos tenido una oportunidad como esta para evaluar el desempeño de tantas plataformas de vacunas diferentes a tal escala. La experiencia de COVID-19 sin duda alguna informará las estrategias de vacunación contra el VHC y quizás señalará el camino hacia el éxito. Charles M. Rice, dijo: Estoy particularmente emocionado, como muchos, por la perspectiva de cócteles de ARNm o nanopartículas de mosaico para hacer frente a la inmensa diversidad global del VHC”, y Michael Houghton agregó: “Ahora podemos aplicar las nuevas tecnologías de ARN y adenovirales al VHC y a la mayoría de los demás objetivos de las vacunas. Son rápidos y muy adaptables”.
¿Era el momento adecuado para el premio Nobel?
Siendo yo mismo científico, me preguntaba si hay un momento preciso a lo largo de nuestra carrera en el que se den cuenta del potencial de la investigación que estamos haciendo. Le pregunté a Charles M. Rice cuándo, después de los estudios seminales publicados, quedó claro que el descubrimiento del VHC era digno de un premio Nobel. Dijo: “Creo que esto ya estaba claro en 1989. Finalmente se había identificado el agente esquivo durante mucho tiempo de la hepatitis No A-No B postransfusional. Con la secuencia del VHC en la mano, se preparó el escenario para los avances que vendrían en el diagnóstico, la virología molecular y los avances en el tratamiento”. Aunque quedó claro desde el principio el impacto de su descubrimiento, pasaron más de 30 años después de las publicaciones iniciales para que se otorgara el premio.
Pregunté a mis colegas qué habría cambiado, en sus actividades de investigación, si este premio hubiera llegado antes. Quizás, ¿estos premios se otorgan demasiado tarde en la carrera de alguien para que tengan un impacto en su investigación futura? Houghton comenzó a decir: “El Nobel abre muchas puertas, así que sí, podría haber ayudado más a la investigación del VHC si se hubiera otorgado antes”, pero Rice respondió: “Aún tengo un laboratorio activo, puedo afirmar con absoluta certeza que premios como este deberían otorgarse después de la jubilación”.
El mismo pensamiento fue compartido por Harvey J. Alter, quien concluyó diciendo: “Más o menos 5 años, creo que el Premio Nobel se otorgó en el momento apropiado. Es cierto que podría haber sido otorgado después de que se clonara el VHC y se erradicara virtualmente la hepatitis asociada a transfusiones, pero lo que hizo que este premio fuera más atractivo fue la historia completa que pasó de la observación clínica a la clonación y luego a las terapias curativas. Creo que era correcto mantener el premio hasta que los no A, los no B hubieran recorrido todo su curso. Por supuesto, aún queda una cuarta fase, a saber, la eliminación global de la hepatitis C mediante la vacunación y/o pruebas globales masivas y tratamientos curativos. Puede que no esté presente para ver esto, pero creo que sucederá. No creo que mis actividades de investigación hubieran cambiado si el premio hubiera llegado antes. De hecho, es posible que se hayan visto afectados, al menos temporalmente, debido a todos los compromisos para hablar y otras obligaciones que siguen a raíz del premio. Supongo que la financiación hubiera sido más fácil si hubiera obtenido el premio a una edad más joven, pero tuve la suerte de estar en los NIH, donde la financiación fue sostenida y adecuada para lo que tenía que hacer. Los premios Nobel se otorgan con mayor frecuencia en una etapa avanzada de la vida debido a todos los años que uno pasa en la formación antes de iniciar la investigación y por todo el tiempo que se necesita para llevar a buen término un logro digno de un Nobel. Por lo tanto, no sólo se necesita buena suerte para arriesgarse en algo importante, sino también buena salud y una larga vida para seguir adelante”.
La investigación sobre las enfermedades hepáticas causadas por virus se enriqueció en los últimos años con nuevos e importantes descubrimientos, por los que no se otorgó ningún premio. Durante esta conversación, Michael Houghton me dijo: “Es cierto, también estaba muy orgulloso de nuestra caracterización del genoma del ARN del VHD en 1986, en parte debido a que era un elemento viral similar a una planta y que apareció en los seres humanos utilizando el VHB como virus auxiliar”. Pero junto con los proyectos exitosos del VHC, ¿cuántos proyectos importantes sin terminar o fallidos y que fueron de gran interés para usted estuvieron allí al lado? Le pregunté a Michael Houghton cómo no se dejó desanimar por los fracasos y, en ese sentido, ¿qué consejo le daría a los jóvenes investigadores? Houghton respondió: “Probamos más de 30 enfoques diferentes para identificar el VHC de 1982 a 1989. Es importante seguir probando diferentes enfoques y variaciones de ellos. La aplicación de diferentes tecnologías, tener un equipo inteligente de colaboradores, perseverancia y trabajo duro fueron parte de nuestra receta exitosa”.
Continué preguntándoles qué tema de investigación elegirían si fueran científicos jóvenes en la actualidad. Para Charles Rice: “¡Hay demasiadas áreas excelentes para elegir! ¡Sigo pensando que los virus son geniales! Como hemos visto durante el último año y medio, nunca se pueden descartar. Por otro lado, parece que me estoy interesando más en el envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas…” y Houghton agregó: “Hay tantas enfermedades graves de las que sabemos muy poco. Insto a los jóvenes investigadores biomédicos a centrarse en las enfermedades graves junto con sus actividades de investigación básica. Debemos enfocarnos más en comprender las enfermedades y resolverlas. Cada día mueren tantas personas a causa de tantas enfermedades para las que no tenemos solución, ¡podemos y debemos hacerlo mejor!”.
¿Es el premio Nobel el pináculo de la investigación?
Se acabó el tiempo, nuestra entrevista ha llegado a su fin. Mi última pregunta es sobre su último premio en 2020: ¿Es el Premio Nobel lo máximo en la carrera de un investigador médico? Como era de esperar, los tres científicos tenían una opinión similar. Rice declaró: “Para mí, no se trata de premios, sino de la satisfacción que se obtiene al abordar y resolver un problema desafiante o al adquirir una nueva perspectiva biológica. El VHC presentó una serie de desafíos desde su descubrimiento hasta los tratamientos efectivos que tenemos hoy. Haber desempeñado un pequeño papel en esta historia de éxito, y lo que ha significado para los pacientes, ha sido muy satisfactorio. Espero que este premio Nobel por el VHC, que creo que reconoce los esfuerzos de muchos durante décadas, ayude a alertar al público sobre los beneficios tangibles que puede aportar la investigación médica”.
Después de él, Alter continuó: “Es un fenómeno sociológico interesante que el trabajo de uno no esté tan validado por el mérito del trabajo per se como por si la ciencia está confirmada como digna de un premio prestigioso. La ciencia sigue siendo la misma, pero su importancia alcanza nuevas alturas acordes con el prestigio percibido del premio. En esencia, el trabajo es el trabajo ya sea que sea reconocido por algún cuerpo supremo de evaluadores, pero la percepción del trabajo se ve enormemente mejorada por el imprimatur del Nobel”, concluyó sonriendo. “¡Cualquiera que sea el caso, no estoy devolviendo el premio!”. Por último, Houghton dijo: “¿Es el premio Nobel el pináculo? No, no es. Está haciendo algo que ayuda a los pacientes y sus vidas”.
Fuente: Journal of Hepatology (26 de mayo de 2021)
Autor: Prof. Thomas F. Flaubert, profesor de Virología en Estrasburgo
Referencia: J Hepatol. 2021 May 25;S0168-8278(21)00312-3. Doi: https://10.1016/j.jhep.2021.05.001.
Artículo adaptado y traducido por ASSCAT
