Dentro de la revolución biomédica para salvar a los Cangrejos Herradura y las aves playeras que los necesitan

La semana pasada, una noche antes de ir a casa, Jay Bolden se detuvo en un oasis de verde en el barrio industrializado de Indianápolis, donde trabaja. Estaba lloviznando, pero rápidamente se cambió los zapatos de trabajo por botas de montaña, tomó sus binoculares y telescopio, y se adentró en el bosque, donde resonaba la prisa de la migración de primavera. Escuchó con atención y pronto se encontró espiando a su primera Calandria Café de la temporada y su segunda Reinita Dorsiverde. (Había visto a la primera esa mañana junto a su hija de siete años).

Con los ojos pegados a sus binoculares, Bolden, un biólogo sénior del gigante farmacéutico Eli Lilly, se deleitó con cada reinita, gorrión y tordo que encontró. Si bien está acostumbrado a hablar de aves con seguridad, al mismo tiempo le desconcierta un poco el hecho de que él, que admite ser introvertido, recorra el país para llegar a Cape May, Nueva Jersey, con el fin de realizar un gran anuncio sobre la culminación de años de trabajo en su laboratorio, un proyecto con importantes repercusiones para un ave que rara vez se ve aquí en Indianápolis.

El ave en cuestión es el Correlimos Gordo de la especie rufa, una de las seis subespecies de Correlimos Gordo del mundo. Es un ave playera de pecho rojizo cuyo tamaño es similar al de un zorzal petirrojo. Migra entre Tierra del Fuego, donde invernan la mayoría de las aves, y el Ártico canadiense, donde se reproducen. En cada tramo de esta ruta migratoria recorre 9,000 millas. Al viajar hacia el norte, ruta en la que las bandadas de correlimos a veces vuelan durante días sin detenerse, hacen una pausa en la Bahía de Delaware, un verdadero Serengeti de aves playeras durante la migración de primavera. El lugar también es el hogar de la concentración de cangrejos herradura más grande que queda en el mundo al día de hoy. En mayo y junio, cuando las mareas se encuentran lo más altas posible, los cangrejos herradura, uno de los animales más antiguos del planeta, emergen desde las aguas profundas para poner sus huevos en la arena. Los correlimos, exhaustos y famélicos luego de su viaje hacia el norte, se detienen para recargar las baterías. Para ello, se alimentan de huevos de cangrejo pequeños y llenos de grasa, que les permiten generar una reserva de energía suficiente como para completar su largo viaje hasta el Ártico.

Cada Correlimos Gordo necesita ingerir unos 400,000 huevos del tamaño de un alfiler para lograr al peso suficiente. Al multiplicar esa cantidad por varios miles de aves, el resultado que se obtiene es un número astronómico, que en una época la Bahía de Delaware ofrecía sin problemas. En 1991, las playas de Nueva Jersey contaban con 100,000 por yarda cuadrada. Los meros 5,000 o 6,000 huevos por yarda cuadrada que se han contabilizado en los últimos años no bastan para alimentar a las aves playeras hambrientas.

¿Qué ha sucedido? A principios de la década del '90, los pescadores tomaban hasta dos millones de cangrejos herradura al año para utilizarlos como carnada en trampas para congrios y buccinos.  Al mismo tiempo, las empresas biomédicas atrapaban a los animales para proteger la salud pública. La sangre azul de los cangrejos herradura es el ingrediente clave necesario para las pruebas más importantes que detectan la presencia de endotoxinas, una contaminación bacteriana que puede existir en fármacos y dispositivos médicos y generar peligro de muerte. Según la industria, cada año se realizan aproximadamente 70 millones de pruebas de endotoxinas. Las empresas que realizan las pruebas, conocidas como LAL, o lisado de amebocito de limulus, debido al Limulus polyphemus o cangrejo herradura, extraen la sangre de los cangrejos herradura y luego los devuelven al agua. Los investigadores académicos y los científicos de la industria difieren en cuanto a la cantidad de cangrejos que fallecen durante el proceso: la cantidad estimada es de entre el cinco y el treinta por ciento. Además, la pérdida de sangre genera consecuencias a largo plazo, tales como la pérdida de estado físico y un mayor nivel de susceptibilidad frente a infecciones, lo cual también puede contribuir a la reducción de la población.   

En un artículo publicado recientemente, el biólogo Larry Niles, especializado en aves playeras, descubrió que cuando las aves no pueden conseguir una cantidad de huevos suficiente, tardan más en llegar a los sitios en los que nidifican. Además, es posible que no se reproduzcan cuando finalmente logren llegar a destino y que no sobrevivan a su largo vuelo de regreso. El Servicio de Pesca y Vida Silvestre llegó a la conclusión de que la escasez de huevos de cangrejo herradura en la Bahía de Delaware había derivado en una reducción de la población de la subespecie rufa de Correlimos Gordo, y en 2014 clasificó a la especie como amenazada en virtud de la Ley de Especies en Peligro de Extinción. Las hembras adultas, esenciales para la restauración de los cangrejos herradura de la Bahía de Delaware, no se han recuperado, y las aves continúan sufriendo. Cuando regresaron a Tierra del Fuego el invierno pasado, la población se había reducido a 9,800 aves—una cantidad que dista considerablemente de los 41,700 ejemplares que se habían registrado allí en 1985.

Entrada: Jay Bolden, un científico alto y delgado que parece desaparecer en su bata de laboratorio. Trabaja en un laboratorio nuevo y resplandeciente que se encuentra en el centro de desarrollo tecnológico de Eli Lilly en Indianápolis. Durante los últimos cinco años, en su laboratorio lejos del mar, ha estado trabajando continuamente para desarrollar un producto que permita que la presión de la biomedicina deje de recaer en los cangrejos herradura. A partir de investigaciones realizadas en Singapur, y continuadas en Maryland, ha estado recopilando evidencia de que una enzima sintética, el factor C recombinante (que suele abreviarse como rFC, por su nombre en inglés) puede reemplazar a la sangre de cangrejo herradura en pruebas de endotoxinas. De acuerdo a su trabajo, el rFC permite obtener los mismos resultados que el LAL, es más eficaz y rentable, y no requiere utilizar animales vivos. “Beneficiará a Eli Lilly”, afirma.

Esta alternativa sintética ha estado en el mercado estadounidense por casi 15 años, pero distintos obstáculos de tipo institucional y legislativo han perjudicado su aceptación. Ha sido necesaria la perseverancia de Bolden, un observador de aves que ha recolectado suficiente información para convencer a su empleador de que ha llegado la hora del cambio. Si el resto de los grandes de la industria farmacéutica adoptan el rFC, podría producirse un cambio revolucionario, y seguramente tanto los cangrejos herradura como las aves playeras notarían la diferencia. 

Cuando Bolden llegó a Eli Lilly en 2000, el LAL había sido el instrumento dorado para las pruebas de endotoxinas durante dos décadas. Antes de que las autoridades reguladoras de la industria farmacológica aprobaran el LAL en la década del '80, las empresas farmacéuticas probaban sus productos en conejos y esperaban a ver si estos presentaban fiebre después de la inyección. Las cuestiones sobre el bienestar animal, los gastos asociados a albergarlos y alimentarlos, y su carácter asustadizo, a veces levantaban fiebre si entraban extraños a la habitación, hacían que los conejos fueran sujetos de prueba imperfectos. Una vez que se comprobó que el LAL era más sensible a las endotoxinas, reemplazó a los conejos.

El problema resuelto por la sangre azul del cangrejo se resume a algo como esto: Cuando bacterias gram negativas como la E. coli mueren, desprenden endotoxinas que luego se encuentran por todos lados: en el agua, el suelo, el tracto intestinal humano, etc. El peligro surge cuando concentraciones elevadas de venenos potentes ingresan al líquido cefalorraquídeo o el torrente sanguíneo de una persona, causando fiebre, dificultades respiratorias, shock séptico, insuficiencia orgánica o incluso la muerte. Como resultado, las drogas que se inyectan (para los humanos y sus mascotas) o los dispositivos médicos que se implantan y entran en contacto con la sangre deben someterse a pruebas de detección de endotoxinas.

La sangre de cangrejo herradura, sumamente sensible a la presencia de endotoxinas, se coagula en presencia de estas últimas. El LAL, el análisis realizado mediante la sangre del cangrejo herradura, garantiza que millones de stents cardíacos, marcapasos, reemplazos de articulaciones y cataratas, y trazadores radiactivos en exámenes TEP no contengan endotoxinas. Lo mismo se aplica a millones de dosis de vacunas contra la gripe, insulina y antibióticos y quimioterapias que se administran por vía intravenosa. Los fabricantes también deben analizar el agua y las materias primas que se utilizan para la fabricación. Para satisfacer la demanda, las empresas que fabrican LAL capturan y liberan unos 500,000 cangrejos herradura al año a lo largo de la costa este de los Estados Unidos. En Asia, la mayoría de los cangrejos herradura son asesinados luego de extraerles la sangre.

Cuando Bolden aún era un niño que iba a la escuela primaria, la bioquímica Jeak Ling Ding comenzó a trabajar en una prueba de detección de endotoxinas de nueva generación, una que no dependiera de la sangre del cangrejo herradura. En la década del '80, Ding y sus colegas de la Universidad Nacional de Singapur, que no podían cubrir los costos del LAL, se embarcaron en lo que resultó ser un esfuerzo de 20 años para crear de manera genética una proteína que impulse la coagulación al detectar la presencia de endotoxinas. En 1997, registraron una patente. Ella publicó un artículo y esperó que su descubrimiento sirviera para dar comienzo a una nueva era de análisis de endotoxinas.

El trabajo de Ding despertó el interés de los científicos de Cambrex Bio Science, que en la actualidad es parte de la compañía biotecnológica suiza Lonza. Lonza, que ya producía y vendía LAL, vio la posibilidad de contar con un método de análisis alternativo y más económico. Ding y la Universidad Nacional de Singapur le otorgaron la licencia del rFC clonado sintético a Lonza, la cual a principios de la década de 2000 comenzó a fabricarlo y venderlo a empresas farmacéuticas. O, al menos, intentó hacerlo. 

“Lo construimos”, sostiene Allen Burgenson, que en ese entonces era gerente de asuntos regulatorios en la empresa, “y no vinieron”. 

Durante 15 años, Burguenson lideró el trabajo de Lonza para construir un caso sobre rFC. Le solicitó a la FDA que lo regulara, pero cuenta que la agencia se negó y argumentó que el rFC no era un producto sanguíneo como el LAL, no diagnosticaba ni trataba enfermedades, no era un dispositivo médico, no emitía radiación, y por lo tanto, no se encontraba bajo su jurisdicción. También le solicitó a la Farmacopea de Estados Unidos (un compendio de información sobre fármacos) y a su homólogo japonés, que establece las normas relacionadas con la fórmula, la calidad, la pureza y la potencia de los fármacos, que regulara y autorizara su uso. Ellos tampoco se interesaron en el tema.

Mientras tanto, la producción de LAL aumentó. Entre 2004 y 2012, el uso de los cangrejos herradura con fines biomédicos aumentó un 85 por ciento. Finalmente, en 2012, la FDA anunció formalmente que la comunidad biomédica podía utilizar el rFC, siempre y cuando las empresas demostraran que daba iguales o mejores resultados que el LAL en cada fármaco o dispositivo. La Farmacopea Europea adoptó la misma medida en 2016. Aun así, las empresas farmacéuticas se veían poco incentivadas a destinar tiempo y dinero a la evaluación de un producto más nuevo y menos conocido.  

Pero Bolden tenía una razón convincente: “Soy observador de aves”, afirma, “así que me sentí muy identificado con esto”. Él ya había visto Correlimos Gordos, una vez en el Refugio Nacional de Vida Silvestre Bombay Hook de Delaware, y luego otra vez en el pantano de Ballycotton, en Irlanda. Y hace unos años, en una cumbre sobre endotoxinas que organizó Lonza en Delaware, Bolden fue testigo de la llegada de cangrejos herradura. “Estábamos caminando por Pickering Beach, en Delaware”, recuerda “y la playa, que parecía estar vacía, de repente se llenó de cangrejos herradura que llegaban desde el mar. Para mí, fue una experiencia religiosa”. 

El observador de aves experimentado no necesitaba que le contaran lo mucho que las aves playeras de la ruta atlántica norteamericana necesitan los huevos de los cangrejos herradura. Además, había aprendido sobre la situación difícil en la que se encontraban los cangrejos herradura a nivel mundial en 2013, durante un seminario en línea de Lonza con Glenn Gauvry, presidente del Ecological Research and Development Group (Grupo de Investigación Ecológica y Desarrollo), una organización que se dedica a la preservación de los cangrejos herradura en el mundo. Si bien los datos sobre los animales de Asia no se conocen por completo, Gauvry ha escrito que “las poblaciones de cangrejos herradura en Japón, Taiwán, China, Hong Kong y Singapur, que solían ser considerables, en la actualidad se encuentran amenazadas”. También escribe que es cuestionable que la cantidad de cangrejos herradura que se toman en la actualidad para realizar análisis sobre endotoxinas “se pueda mantener, y mucho menos satisfacer la demanda proyectada a futuro, ya que este mercado crece rápidamente”.

Bolden, que sabe que los cangrejos herradura que se toman para uso biomédico suelen desangrarse hasta morir, comenzó a preocuparse por “problemas de abastecimiento con el paso del tiempo” cuando descubrió que Eli Lilly planeaba construir una segunda planta de producción en China que produciría insulina, que requiere un análisis de endotoxinas.

Recuerda pensar: “aquí puedo generar un impacto. Puedo marcar una diferencia. Puedo ser parte de la conservación”. Su profesión y su pasatiempo se unieron.

En Singapur Ding había comenzado a poner de su parte para acabar con la práctica de quitarles la sangre a los cangrejos herradura, y luego le había pasado el testigo a Lonza a través de Burgenson. Ahora Bolden estaba listo para asumir su rol en la carrera. Pero, al igual que las vueltas anteriores, esta vuelta iba a llevar tiempo. Le habló a un vicepresidente de Eli Lilly sobre el uso de rFC, y una vez que obtuvo su apoyo, intentó obtener la aprobación de dos de los comités de gestión empresarial: el comité de especificaciones técnicas, que se ocupa del control de calidad, incluidos exámenes de endotoxinas, esterilidad y pH, y el comité del agua. Para fabricar fármacos inyectables y vacunas se necesitan enormes cantidades de agua de grado farmacéutico; algunos de los tanques de agua de Eli Lilly tienen 12 pies de ancho y dos pisos de altura.

“Cuando nos dieron luz verde,” cuenta, “comenzamos de inmediato”.

En 2016, Bolden y una colega, Kelly Smith, comenzaron a analizar el rFC en detalle. Para ese entonces, otro fabricante, Hyglos (que ahora es propiedad de bioMérieux) había ingresado al mercado, así que el dúo analizó ambos compuestos para comparar su eficacia con la del LAL. El esfuerzo requirió plena atención y un nivel de precisión supremo. “En lugar de una prueba, hicimos tres”, explica Bolden. Después de todo, hay vidas humanas en juego y tenían que estar seguros de que el rFC detecte el 100 por ciento de la endotoxina presente en una determinada muestra.

En 2017 publicaron un documento que demuestra que así es. El mismo año, un tercer fabricante de rFC, Seikagaku, de Japón, se encontraba fabricando un recombinante similar y realizando estudios comparativos similares.

Décadas después de que Ding comenzara a trabajar para crear una prueba de endotoxinas mejor y más humana, un conjunto creciente de pruebas señala la equivalencia al rFC, y quizás incluso su superioridad, frente al LAL. Pero la carrera aún no ha terminado: De los demás fabricantes de fármacos principales, ¿ahora quién tomará el testigo y qué tan pronto lo hará? 

El 10 de mayo bien temprano, con binoculares y telescopio en mano, que había transportado desde Indianápolis, Bolden se dirigió a la playa Reeds situada en Cape May. Miles de gaviotas, Reidoras, Arenques y de Delaware—prácticamente cubrían la playa que se encontraba frente a él, y sus llamados eran casi ensordecedores. Justo después, al borde del agua, había cientos de cangrejos herradura: las hembras grandes tenían a dos, tres y hasta 11 machos adosados mientras depositaban los huevos en las olas.

“Simplemente estar aquí; representa la culminación de cinco años de esfuerzo”, sostiene. “Al controlar lo que puedo controlar, logré ayudar a la conservación de estos animales”.

A la 1:30 p.m., una multitud se reunió en el Centro de Audubon para la Investigación y Educación de Nueva Jersey a fin de escuchar el gran anuncio de Bolden, en nombre de Eli Lilly, que apunta a un futuro mejor para el cangrejo herradura. El evento fue organizado por Revive and Restore, una organización biotecnológica de conservación, cuyo objetivo es lograr que los cangrejos herradura “se sobrepongan a la inercia corporativa y gubernamental frente a la alternativa sintética”. Reunieron a representantes de organizaciones de conservación y de la industria farmacéutica para que el anuncio de Bolden resonara más, y esperan que ese anuncio sea lo suficientemente grande como para presionar a otras empresas a seguir el ejemplo de Eli Lilly. Entre las 50 personas que se encontraban en el público se puede mencionar a Burgenson, de Lonza, así como a Dina Laoni, de Hyglos; Ned Mozier, un director sénior de Pfizer que ha realizado publicaciones en las que compara a rFC con LAL, y representantes de grupos conservacionistas locales.

Después de los comentarios de apertura de la Primera Dama de Nueva Jersey Tammy Murphy, seguida por Eric Stiles, presidente y CEO de Audubon de Nueva Jersey, y Ryan Phelan, presidente y cofundador de Revive and Restore, a Bolden le llegó el turno de subir al podio. Interrumpido por brotes de aplausos, anunció que Eli Lilly planea realizar una gran transición hacia el rFC. Su trabajo permitió descubrir que el rFC no solo detecta las endotoxinas igual que el LAL, sino que además arroja muchos menos falsos positivos, que suelen hacer perder mucho tiempo. Por otra parte, genera menos derroche, por lo que resulta menos costoso. En Indianápolis, Bolden me había contado que, una vez que se reconstituye un vial de LAL, lo que no se usa, suele desecharse. Con el rFC, “producimos una cantidad ligeramente superior a la que necesitamos en realidad, y luego guardamos lo que sobra para la próxima vez”, revela. “Y la utilización de rFC cumple con las directivas de la Unión Europea y el gobierno estadounidense de reducir y sustituir a los animales en ensayos y productos médicos”.

En la actualidad, la FDA está revisando la solicitud de Eli Lilly de un nuevo fármaco que previene las migrañas, el galcanezumba. Según Bolden, si la solicitud tiene éxito, será el primer fármaco aprobado por la FDA que salga al mercado con rFC para detectar endotoxinas.

Sin embargo, para este cangrejo herradura es más importante una transición menos glamorosa que ya está en curso en las instalaciones de Eli Lilly. Dos de sus plantas de producción más grandes están analizando su agua para uso farmacéutico con rFC, y una tercera, ubicada en Branchburg, Nueva Jersey, a solo unas horas de viaje en automóvil en dirección al norte de la Bahía de Delaware, comenzará dentro de un mes. Para finales de 2019, la compañía pretende que sus ocho sitios de producción analicen el agua utilizando rFC. Para cuando se complete la transición, la compañía habrá reducido su uso de LAL en aproximadamente el 90 por ciento. Después de intentar encontrar un mercado para el rFC durante 14 años, Burgenson de Lonza dice que “la alegría no le cabe en el pecho”.

“Esperamos que las empresas actúen rápido”, comenta Stiles, de Audubon Nueva Jersey.  “Aquí hay un factor temporal”. Las poblaciones de aves playeras están disminuyendo rápidamente. Según Niles, el biólogo especializado en aves playeras, los Correlimos Gordos se están marchando de la Bahía de Delaware hambrientos. El año pasado, solo el 20 por ciento de los ejemplares lograron alcanzar el peso necesario para llegar al Ártico y reproducirse de manera exitosa. Stiles y Niles esperan que otras grandes empresas farmacéuticas, muchas de las cuales se encuentran en Nueva Jersey, realicen la transición al rFC. “Es una situación en la que ganan todas las partes”, afirma Stiles. “Estas empresas pueden ganar dinero haciendo el bien”.

Este bien sería considerable. Cada año, la industria biométrica toma entre 500,000 y 600,000 cangrejos herradura del mar. Si el resto de la industria farmacéutica sigue el ejemplo de Eli Lilly, analiza el agua que utiliza para producir con rFC y reduce la utilización de LAL en un 90 por ciento, podría evitar afectar a otros 450,000 o 540,000 cangrejos herradura al año. Eso no solo beneficiaría a los Correlimos Gordos, sino también a los Vuelvepiedras Comunes y los Correlimos Semipalmeados, para los que esos huevos también son indispensables.

Bolden no pierde las esperanzas. Después de la conferencia de prensa, volvió a salir con sus binoculares en la mano para admirar las bandadas de aves playeras que se alimentaban en la Bahía de Delaware. Cuando contempló a los Correlimos Gordos, sintió gran satisfacción por saber que, al cumplir con su parte y hacerlo bien, había establecido un precedente enorme e importante. De todos modos, ahora todo depende de que otros gigantes farmacéuticos (muchos ubicados en Nueva Jersey) realicen la transición al rFC, de manera tal que la Bahía de Delaware pueda volver a encontrarse llena de cangrejos herradura y aves playeras.

Deborah Cramer es la autora de The Narrow Edge: A Tiny Bird, An Ancient Crab, and An Epic Journey, en el que acompañó a los Correlimos Gordos en su extraordinaria migración desde Tierra del Fuego hasta el Ártico. El libro recibió el Premio Rachel Carson de la Sociedad de Periodistas Ambientales y el premio al mejor libro, otorgado por la Academia Nacional de Ciencias.

Timothy Fadek es un fotógrafo que vive en New York. Cubre una amplia variedad de temas que incluyen cuestiones sociales, eventos mundiales, ciencia y naturaleza. Algunas muestras de su trabajo se pueden encontrar en www.TimothyFadek.com y en Instagram: @timothyfadek y Facebook: Timothy.Fadek.Photography​.