Ejemplar de caracol conus californicus

Animales

marinos que curan

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Entre las aguas oscuras de un bosque submarino reposa durante el día un depredador primitivo. Solitario, agresivo y poco proclive a exponerse a los rayos del sol, el tiburón cornudo del océa-no Pacífico (heterodontus francisci) es heredero de una estirpe cuyos orígenes se remontan 350 millones de años, es decir, 150 millones de años antes que la existencia de los dinosaurios.

Escondido entre los bosques de algas pardas que crecen en el Pacífico, frente a las costas de Ensenada, Baja California, el tiburón cornudo era considerado un animal incómodo para los seres humanos hasta hace una década. Hoy, los estudios de un equipo de científicos mexicanos han cambiado la percepción que se tiene de él, tras descubrir que este animal, de 1.2 metros de longitud y con hábitos nocturnos, es una fábrica de moléculas que pueden salvar vidas.

A partir de anticuerpos producidos por ese tiburón y con el empleo también de venenos de caracoles marinos, científicos del Centro de In-vestigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) desarrollan biotecnología de diagnóstico rápido y fármacos innovadores contra enfermedades infecciosas y crónico-de-generativas, como la tuberculosis y la diabetes, además de antiinflamatorios útiles en trasplan-tes de córneas, en retinopatías y en glaucoma.

En las mismas aguas frías que hospedan al ti-burón cornudo habitan otros seres vivos con po-tencial para producir fármacos. Uno en particular se ha convertido en la estrella para los científicos:

un caracol venenoso, que algunos comparan con un alacrán marino. Su nombre científico es conus californicus y de él se pueden extraer 200 moléculas con potencial farmacológico.

“De cada una de ellas se puede desarrollar un nuevo fár-maco”, explica Alexei Fedorovish Licea Navarro, biotecnólo-go que llegó hace 11 años a Ensenada y se ha convertido en el líder de uno de los proyectos de investigación más sorpren-dentes de México, que algunos llaman la farmacia extraída del mar.

El caracol venenoso tiene sustancias tóxicas con un po-der tal que pueden provocar que un paciente diabético vuelva a liberar insulina.

Con estas investigaciones, el CICESE coloca a México cerca de otros grupos de investigación internacionales que ya han comenzado a extraer medicamentos a partir de seres marinos y están resolviendo problemas graves de salud pú-blica.

En Japón, las esponjas marinas han sido utilizadas por biotecnólogos para extraer una molécula llamada eribulina mesilada o E7389, empleada para elaborar medicamentos antivirales y anticancerígenos.

En Estados Unidos, el colágeno de las medusas de mar ya es extraído para apoyar el tratamiento de artritis reumatoi-de, mientras que en ese mismo país se obtiene del Pez Globo una sustancia llamada tetrodotoxina, empleada en el trata-miento del dolor en pacientes con cáncer terminal.

Los anticuerpos del tiburónColocado hace 10 años dentro de la lista de especies marinas en peligro de extinción, el tiburón cornudo es un pequeño es-cualo que se alimenta de cangrejos, langostas, erizos y peces de arrecife. No suele atacar al ser humano, pero se le con-

Pensar en un tiburón que salva vidas humanas suena inusual, pero es algo científicamente posible gracias a una alianza entre investigadores y empresarios mexicanos. el mayor depredador de los mares, carnívoro cuyos ancestros aparecieron en el planeta mucho antes que los dinosaurios, puede

ayudar al ser humano a combatir enfermedades infecciosas. no es el único animal marino que suele ser mortal para las personas y que

ahora podría ayudarlas a combatir enfermedades. Gracias al trabajo del Centro de investigación Científica y estudios Superiores de ensenada (CiCeSe) y los Laboratorios Silanes, el caracol venenoso conus y el tiburón cornudo se han convertido en una auténtica fábrica de anticuerpos y toxinas con las que se podrán fabricar medicamentos y pruebas bioquímicas para otros males

como la diabetes, el cáncer de mama, la artritis y la tuberculosis.

Por Antimio Cruz acruz@m-x.com.mx Fotografías: cortesía del CICESE

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sidera peligroso pues la fuerza de su mandíbula es capaz de abrir la concha de un abulón.

Debe su nombre a una especie de pico de hueso que acom-paña a su aleta principal, y, como todos los tiburones, posee un genoma inmunológico de mil millones de anticuerpos, que le han permitido desarrollar una gran capacidad de so-brevivencia, acumulando los mejores genes defensivos a lo largo de 350 millones de años de evolución.

El potencial bioquímico de este tiburón comenzó a ser estudiado en Ensenada a partir de la llegada de Licea Nava-rro, quien se incorporó al centro en el año 2000 y formó un equipo de 11 investigadores después de haber concluido una estancia postdoctoral en el Instituto Scripps, de La Jolla, Ca-lifornia, y sus estudios de doctorado en el Instituto de Bio-tecnología de la UNAM, en Cuernavaca, Morelos.

Originario de Tijuana, este científico mexicano había tra-bajado anteriormente con anticuerpos de especies como el ratón, el conejo y el alacrán para producir vacunas y pruebas de detección de enfermedades. El conocimiento que obtuvo fue trasladado al manejo de especies marinas y así comenzó el primer gran proyecto de extracción de fármacos del tiburón.

El primer objetivo fue identificar algunos anticuerpos del tiburón que sirvieron para elaborar pruebas rápidas que de-tectan la presencia de la tuberculosis o del Virus de la Inmu-nodeficiencia Adquirida.

En el caso de la tuberculosis, las estadísticas de la Orga-nización Mundial de la Salud (OMS) revelan que una de cada tres personas en el mundo está infectada debido a que mu-chas cepas se han hecho resistentes a medicamentos de hace 50 o 60 años.

El trabajo científico del CICESE ha servido para crear un reactivo de diagnóstico de tuber-culosis sencillo y rápido: el examen de una sola gota de sangre permite determinar en diez minu-tos si la persona padece o no el mal. Antes de la elaboración de esta prueba rápida, sólo existía un mecanismo de cultivo de células de la sangre del enfermo, cuyos resultados tardan de tres a cua-tro semanas. Las pruebas rápidas existentes en el mercado son específicas en 65 por ciento, mien-tras que la que usa anticuerpos de tiburón tiene entre 98 y 99 por ciento de especificidad.

Los reactivos para el diagnóstico rápido se obtienen de las proteínas de los anticuerpos del tiburón, extraídas como parte de otro gran pro-yecto, llamado Biblioteca de Anticuerpos de Ti-burón, en la cual se usa tecnología del CICESE, empleada por sólo otros dos laboratorios en el mundo (Estados Unidos y Australia).

“Una biblioteca génica conservada adecua-damente puede ser fuente de muchos anticuer-pos para usarlos como elementos terapéuticos o para desarrollar sistemas de diagnóstico. Por ello se analiza la aplicación de estos anticuerpos para el diagnóstico de sida y tuberculosis”, indica Li-cea Navarro. “En Australia otro grupo de cientí-ficos trabaja con el anticuerpo de tiburón, y al ver el gran potencial, han transferido su tecnología a una empresa biotecnológica que surgió de la mis-ma universidad”.

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Caracol venenosoUna colección de caracoles decora la oficina de este científico, que mira desde un cerro hacia las aguas del océano Pacífico. En esas instalaciones, donde se reúnen los expertos en biotecnología del CISESE, Licea y su equipo han desarrollado antiinflamatorios y dos pruebas de detección de tuberculosis y VIH utilizando los anticuerpos de tiburón, así como fármacos que prometen atacar enfermedades crónicas como la diabetes melli-tus tipo 2 mediante el uso de la toxina del caracol cono.

El conus californicus es un depredador lento pero efectivo que habita cerca de las playas de Ca-lifornia y Baja California. En ninguna otra parte del planeta se encuentra. Molusco carnívoro, pre-fiere las aguas frías a las cálidas y se desplaza sobre las algas en busca de gusanos, moluscos más pe-queños y algunos microorganismos carroñeros.

Debido a la vulnerabilidad de su cuerpo si se le retira la concha, este molusco se encuentra armado con una espina dura, conectada a una glándula en la que guarda toxi-nas capaces de detonar descargas eléctricas y reacciones bioquí-micas en el organismo de otros animales.

Esta defensa natural fue convertida por los científicos en una herramienta capaz de provocar reacciones quími-cas y eléctricas en el páncreas y estimular así la liberación de insulina, hormona que sirve para corregir los desajustes en los niveles de azúcar relacionados con la diabetes.

Un medicamento de este tipo tie-ne impacto mayor si se considera que, de acuerdo con cifras de la OMS, 10 por ciento de los mexicanos son diabéticos y se estima que para 2025 una cuarta parte de la población mundial padecerá esa enfermedad en la que se elevan los niveles de azúcares o glucosa en la sangre, pro-vocando destrucción de la parte interna de arte-rias y venas y, a la larga, ceguera, amputaciones, infartos y coma.

Licea explica que con la gama de 100 a 200 toxinas del conus californicus, cuyo veneno es si-milar al del alacrán, pero que no puede sintetizar-se en el laboratorio, se producirán medicamentos que permiten disminuir la glucosa en la sangre de los diabéticos.

De las toxinas de cuatro especies de caracol que investiga el equipo del doctor Licea, potencial-mente se pueden generar diversos medicamentos, inclusive para combatir células cancerosas y eli-minar la bacteria causante de la tuberculosis.

“Químicamente se secuestran las moléculas de las drogas, de las células cancerosas y de diver-sos padecimientos, impidiendo que actúen sobre el organismo”, explica el científico.

Existe otro mecanismo de acción de las toxi-

nas marinas: una proteína del caracol bloquea los poros de la bacteria de la tuberculosis, impidiendo que respire, con lo que provoca su muerte. “Estas proteínas son específicas para cada bacteria, y hasta ahora hemos encontrado cuatro candidatas que funcionan bien matando bacterias en cultivo. Ahora falta experimentar con ratones”.

Las propiedades del caracol cono también podrían gene-rar nuevos medicamentos contra la diabetes mellitus. Licea explica que dado que toda célula necesita calcio para estimu-lar la liberación de sustancias, incluidas las del páncreas, una proteína específica de las toxinas de caracol podría ayudar en la producción de insulina.

Otra de las ventajas de esta nueva biotecnología es que es termoestable, por lo que ni los sistemas de diagnóstico ni los fármacos requieren refrigeración, lo que reduce el costo de transportación y permite enviarlos hasta los sitios más recón-ditos.

Cooperación con empresasEn el 2007, el centro de investigación y la farmacéutica nacio-

nal Laboratorios Silanes firmaron convenios de desarrollo científico y transferencia tecnológica.

Creado en 1973 por el gobierno federal, el CI-CESE es la institución más grande de las 27 que

conforman el Sistema de Centros de Inves-tigación del Consejo Nacional de Ciencia y

Tecnología (Conacyt).Federico Graef Ziehl, director general

de este centro, considera que la alianza de colaboración con Laboratorios Silanes “es un ejemplo exitoso de lo que llama-mos triple hélice: vinculación entre aca-

demia, gobierno e industria”.Este proyecto, en opinión de su direc-

tor, cumple con la misión del centro de ge-nerar conocimiento y tecnología que contri-

buya a la solución de los problemas universales, nacionales y regionales, realizando investigación

básica y aplicada y formando recursos humanos a nivel posgrado.

Laboratorios Silanes, fundado en 1943, ha financiado con 10 millones de pesos los proyectos y podrá comerciali-zar los fármacos y sistemas biotecnológicos generados por el CICESE a partir de los anticuerpos de tiburón y las toxinas de caracoles. A cambio, Conacyt recibirá recursos frescos para la investigación científica, además de regalías por la comercialización de esos productos.

La alianza obligó al investigador y al centro a incursionar en un nuevo campo del conocimiento: la propiedad intelec-tual. Al nacer la alianza, los científicos estaban en ceros so-bre los detalles de regalías y cobro.

De acuerdo con el convenio de transferencia de tecnolo-gía –que protege la autoría intelectual de los científicos, a la vez que cede la propiedad jurídica del paquete tecnológico resultado de la investigación a la empresa farmacéutica–, primero se elaborarán productos para el diagnóstico rápi-do de enfermedades infecciosas y después se efectuarán los estudios clínicos de los nuevos medicamentos para el trata-miento de tuberculosis y diabetes.

La colaboración entre CICESE y Laboratorios Silanes comenzó en 2001, pero hasta 2007 logra tener la primera transferencia de tecnología, esto después de seis años de in-vestigación por parte del grupo de Alexei Licea. ¶

Los expertos han

desarrollado antiin-flamatorios y pruebas

de detección de tuberculo-sis y VIH usando anticuer-

pos de tiburón, así como fármacos que prometen

atacar males como la dia-betes mellitus tipo 2

con la toxina del caracol