Veterinarios crean herramientas pioneras para tratar y prevenir las sobredosis de opioides en humanos

En la primavera de 2020, un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Minnesota contactó al Doctor en Veterinaria Alonso Guedes, profesor de esa misma universidad, con un reto urgente: necesitaban que los cerdos respondieran a los opioides de una manera que imitara las reacciones humanas, algo que los cerdos no hacen de forma natural.

“Los cerdos son muy similares a las personas en muchos aspectos, especialmente en su sistema inmunitario, lo que los convierte en un excelente modelo para estudiar la medicina humana”, afirma Guedes, profesor de anestesiología de Veterinaria y decano asociado de investigación de la facultad. “Sin embargo, los cerdos no son muy sensibles a los efectos respiratorios de los opioides, lo que plantea un problema al estudiar las intervenciones para las sobredosis de opioides”.

En este punto, hay que explicar que la epidemia de opioides en Estados Unidos ha sido mortal durante décadas. En 2023, los datos de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades mostraron que las muertes por sobredosis de drogas disminuyeron por primera vez desde 2018, pero aun así representaron más de 100.000 muertes, cuatro veces más que hace 20 años. De estas, el 70 % se relacionaron con opioides, principalmente opioides sintéticos potentes como el fentanilo y el carfentanilo.

En medio de este panorama preocupante, Guedes ha compartido con la comunidad científica su método para aumentar la sensibilidad de los cerdos a los opioides. Este método, desarrollado en colaboración con otras universidades, es fundamental para desarrollar herramientas destinadas a prevenir y tratar las sobredosis.

Una vacuna contra la sobredosis de opioides

Uno de los esfuerzos más prometedores se centra en las vacunas que podrían prevenir una sobredosis en personas con trastorno por consumo de opioides, especialmente durante los períodos vulnerables, cuando tienen un alto riesgo de recaída. “Un desafío con los trastornos por consumo de sustancias es que, incluso si una persona logra dejar de consumir durante un tiempo, puede recaer, y esa recaída ocurre cuando tiene mayor riesgo de sobredosis”, afirma Guedes.

Ahora bien, “cuanto más opioides consume una persona, más tolerante se vuelve, por lo que necesita dosis cada vez mayores para alcanzar el estado de euforia. Pero si pasa un tiempo sin consumir opioides, esa tolerancia se normaliza. Si consume la misma cantidad, sufre una sobredosis”, afirma Guedes.

Cabe destacar que el cuerpo normalmente no reconoce los opioides como una sustancia extraña, de la misma manera que el sistema inmunitario reconoce las bacterias y los virus como amenazas externas y prepara un ataque. Por tanto, para diseñar una vacuna contra un opioide, el equipo unió una molécula que el cuerpo reconocería como extraña a una molécula opioide específica, siendo la más común el fentanilo. Al manipular la molécula del fármaco de esta manera, el cuerpo comienza a reconocerla como una amenaza y desarrolla anticuerpos contra él. 

Además, las vacunas son específicas para unos tipos de opioides, como la heroína o el fentanilo, que presentan riesgo de sobredosis. De esta manera, las personas no tendrán esta reacción neutralizante a todos los tipos de opioides, lo que podría suponer un problema si la persona necesitara analgésicos opioides durante una cirugía mayor, por ejemplo.

Gracias a su experiencia en medicina veterinaria, Guedes logró que los cerdos respondieran a una sobredosis de opioides como lo hacen los humanos y sirvió como modelo para determinar cómo podrían funcionar las vacunas en humanos. Este es un paso crucial en el proceso de desarrollo de fármacos, ya que la Administración de Alimentos y Medicamentos de EEUU exige estudios en animales para demostrar la seguridad y eficacia del fármaco antes de su uso en humanos. 

Hay que subrayar que los primeros resultados han sido prometedores, y el equipo ahora realiza estudios toxicológicos, una de las etapas finales antes de pasar a las pruebas en humanos. Además, hasta el momento, no se han registrado reacciones adversas. "Es un proceso minucioso", afirma Guedes, pero "para cuando empecemos a estudiarlo en humanos, ya sabremos todo lo posible sobre las vacunas, así que esperamos que no causen daños posteriormente”.

Asimismo, el equipo de Guedes está desarrollando un parche que se coloca en el cuello y que administra pulsos eléctricos para estimular los nervios que controlan el sistema respiratorio. Esto se debe a que, cuando se produce una sobredosis, las personas suelen dejar de respirar. 

Los primeros estudios en cerdos ya han finalizado y el equipo está perfeccionando el diseño. Así, en conjunto, estas innovaciones (vacunas, anticuerpos y dispositivos médicos) representan una respuesta multifacética, basada en la investigación, a una gran crisis de salud pública.

Alonso Guedes observa bajo el microscopio neuronas sensoriales que están siendo cultivadas para el estudio de los circuitos del dolor.

Anticuerpos de acción corta

Si bien el objetivo de la vacunación es brindar protección a largo plazo contra una sobredosis, el equipo de expertos en investigación médica en animales y humanos también está trabajando en una solución que proporcionaría inmunidad temporal contra una sobredosis de opioides.

Así, los anticuerpos monoclonales son proteínas creadas en laboratorio que imitan los anticuerpos que el sistema inmunitario crea cuando una persona se expone a un patógeno o se vacuna contra él. En esencia, "vamos directo al grano", explica Guedes.

"Las vacunas son un proceso más lento; es necesario exponer el cuerpo un par de veces a ese fentanilo disfrazado. Luego, el cuerpo lo reconoce como extraño y comienza a producir anticuerpos", explica. Sin embargo, de esta forma, "los anticuerpos se producen en un laboratorio y, si alguien se expone a opioides como el fentanilo y sufre una sobredosis, se pueden inyectar esos anticuerpos monoclonales en la vena, que neutralizarán rápidamente todo el fentanilo".

Los anticuerpos monoclonales también podrían usarse en una situación en la que alguien pueda estar expuesto a grandes cantidades de opioides en un futuro cercano, pero no experimente un riesgo repetido, lo que elimina la necesidad de protección a largo plazo.

Por otra parte, los anticuerpos monoclonales se sitúan entre la protección que ofrecen las vacunas de acción prolongada y los fármacos que revierten los efectos de los opioides, como la naloxona (Narcan), que tienen una acción relativamente corta. Si bien la naloxona sigue siendo una herramienta importante, sus efectos pueden desaparecer mientras haya una cantidad elevada de opioides en el organismo, lo que podría provocar una recaída en la sobredosis. 

La investigación del equipo sobre anticuerpos monoclonales para prevenir las sobredosis de opioides se encuentra en la fase final de estudios con animales y se espera que los ensayos clínicos en humanos se realicen a finales de este año.

Desarrollo de tratamientos sin opioides para el dolor de animales

La línea de desarrollo de fármacos suele ir de los humanos a los animales. Es decir, un fármaco aprobado para su uso en medicina humana a menudo se utiliza fuera de indicación en medicina veterinaria. Pero en el caso del tratamiento para el dolor sin opioides que está desarrollando el equipo de Guedes, es probable que los animales se beneficien primero.

“Desarrollar medicamentos que no sean adictivos es la otra parte del pastel que debe conseguirse, y el conocimiento veterinario también es fundamental en esto”, afirma. En este sentido, los opioides no son muy útiles para tratar el dolor crónico en medicina veterinaria porque los animales, incluidos perros y gatos, no metabolizan ni reaccionan a los opioides de la misma manera que las personas. Encontrar tratamientos sin opioides para el dolor crónico en mascotas podría muy probablemente conducir a tratamientos útiles para las personas.

“En la Facultad de Veterinaria tenemos la gran suerte de estar capacitados para comprender la fisiología de muchos animales diferentes. Si añadimos a los humanos, es solo uno más”, remata Guedes.