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Unas algas fabrican misiles teledirigidos contra el cáncer
Daniel Mediavilla (esmateria.com -10/12/2012 )
Las ‘C. reinhardtii’, que también se utilizan para producir hidrógeno, muestran su
potencial como campo de cultivo para medicamentos de diseño
Imagen de algas 'Chlamydomonas reinhardtii' tomada por microscopio electrónico.
/ Dartmouth College
En 1939, Hans Gaffron, un investigador alemán que entonces trabajaba en la
Universidad de Chicago, observó que un tipo de alga verde, la Chlamydomonas
reinhardtii, podía producir hidrógeno en lugar de oxígeno en determinadas
circunstancias. Más de medio siglo después, en 1997, el investigador de la
Universidad de California en Berkeley Anastasios Melis descubrió que era la falta de
azufre la que provocaba un cambio tan radical en su forma de respirar. Desde
entonces, los científicos han avanzado en la comprensión de la biología de la
C. reinhardtii hasta convertirla en un prometedor método para producir hidrógeno,
un combustible que podría sustituir a los derivados del petróleo.
Este logro biotecnológico valdría para convertir a este alga en uno de los seres más
útiles para el ser humano, pero un nuevo estudio que hoy se publica en la revista
Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) sugiere que su potencial
puede ir mucho más allá. Un equipo de la Universidad de San Diego, dirigido por
Stephen Mayfield, ha conseguido manipular genéticamente las algas para
convertirlas en fábricas en las que producir un caro y complejo fármaco contra el
cáncer.
El sistema permitiría montar medicamentos de diseño agregando las capacidades
necesarias para cada enfermedad
Las moléculas producidas en las C. reindhartii actuarían como misiles teledirigidos
contra las células tumorales que provocan un tipo de linfoma, incrementando la
eficacia del tratamiento y reduciendo los efectos secundarios al no dañar las
células sanas. Estas bombas de precisión biológica aúnan dos cualidades. Por un
lado, cuentan con la capacidad de un anticuerpo que detecta las células tumorales
y se pega a ellas, y por otro, llevan incorporada una toxina que desactiva el
cáncer.
Diez veces más barato
Aunque las posibilidades de las moléculas que conjuguen la detección y la
destrucción se conocen, es complicado producirlas de una manera que las haga
económicamente viables. Por un lado, no es posible cultivar estos fármacos en
bacterias porque sus organismos no tienen la capacidad para construir moléculas
con las complejas estructuras tridimensionales necesarias para que funcionen. Y
por otro, las células de mamíferos tampoco pueden servir de base para la
producción de estos medicamentos porque la toxina que llevan incorporada las
mata. En su trabajo, el equipo de Mayfield logró sortear estas limitaciones
atrapando la proteína en los cloroplastos de las algas, el lugar donde tiene lugar la
fotosíntesis, una parte de la célula formada por diferentes proteínas que no se ve
afectada por las toxinas.
Mayfield calcula que este nuevo sistema de producción podría reducir el precio de
su fármaco contra el linfoma hasta diez veces. “Hemos demostrado que estos
fármacos funcionan muy bien en modelos animales, así que ahora tenemos que
empezar con los ensayos clínicos para mostrar que también pueden ser efectivos en
humanos”, explica el investigador. “Además, queremos estudiar con qué otros
tipos de cáncer pueden ser efectivos estos fármacos”, añade.
Visto el éxito de este fármaco de fusión, Mayfield cree que en el futuro será
posible armar moléculas que incorporen todas las cualidades necesarias para tratar
a un enfermo. Como en el caso presentado en el artículo de PNAS, sería necesaria
una faceta que permita que la proteína se pegue a unas células determinadas para
después agregar los módulos biológicos necesarios y manipular esas células para
producir hueso, neuronas o tejido cardiaco.
REFERENCIA
'Production of unique immunotoxin cancer therapeutics in algal chloroplasts' DOI:
10.1073/pnas.1214638110