Biólogos de la Universidad de California en
San Diego (Estados Unidos) han conseguido desarrollar algas de
ingeniería genética para producir un complejo y costoso medicamento
terapéutico contra el cáncer. Su logro, publicado esta semana en
'Proceedings of the National Academy of Sciences', abre la puerta a la
fabricación de estas y otras proteínas "de diseño" en cantidades más
grandes y mucho más baratas que las que ahora se producen a partir de
células de mamíferos.
El avance es la culminación de siete años de trabajo en el
laboratorio de Mayfield para demostrar que reinhardtii Chlamydomonas, un
alga verde muy utilizado en los laboratorios de biología como un modelo
de organismo genético, puede producir una amplia gama de proteínas
terapéuticas humanas en mayor cantidad y bacterias más baratas que las
células de mamífero.
"Como podemos hacer exactamente el mismo medicamento en las algas,
tenemos la oportunidad de bajar los precios de manera espectacular",
afirmó Stephen Mayfield, profesor de Biología en la Universidad de
California en San Diego y director del Centro de San Diego para la
Biotecnología de Algas o SD- CAB, un consorcio de instituciones de
investigación que también está trabajando para desarrollar nuevos
biocombustibles a partir de algas.
Su método podría incluso ser utilizado para hacer nuevas drogas de
diseño complejas que no se pueden producir en cualquier otro sistema,
es decir, medicamentos que podrían ser utilizados para tratar el cáncer u
otras enfermedades humanas de maneras nuevas, explican los propios
investigadores.
"No se pueden hacer estas drogas en las bacterias, ya que las
bacterias son incapaces de doblar estas proteínas en estos complejos,
formas tridimensionales --explica Mayfield--. Y no se pueden desarrollar
estas proteínas en células de mamífero porque la toxina las iba a
matar".
Mayfield y sus colegas lograron su primer éxito hace cinco años,
cuando se demostró que podían producir una proteína de mamífero amiloide
sérica en las algas. Al año siguiente, consiguieron que las algas
produjeran una proteína de anticuerpo humano y en 2010 demostraron que
las proteínas más complejas de drogas terapéuticas en humanos, tales
como el factor humano de crecimiento vascular endotelial o VEGF,
utilizado para tratar a pacientes que sufren de enfisema pulmonar,
podrían ser producidos en las algas.
Ya en mayo de este año, el grupo de Mayfield trabajó con otro
equipo encabezado por Joseph Vinetz, de la Escuela de Medicina de la
Universidad de California, con algas modificadas para producir una
proteína aún más compleja como un nuevo tipo de vacuna que, sugieren los
experimentos preliminares, podría proteger a miles de millones de
personas de la malaria, una de las enfermedades más frecuentes y
debilitantes del mundo.
"El desarrollo de la vacuna contra la malaria nos demostró que las
algas pueden producir proteínas que son realmente estructuras
complejas, que contienen gran cantidad de enlaces disulfuro que todavía
se pliegan en las correctas estructuras tridimensionales", relata
Mayfield.
"Los anticuerpos fueron las primeras proteínas complejas que
hicimos. Pero la vacuna contra la malaria es compleja, con enlaces
disulfuro que son bastante inusuales. Así que una vez que la hicimos,
estábamos convencidos de que podríamos hacer casi cualquier cosa en las
algas", añade este experto en ingeniería biológica.
En su último desarrollo, los científicos hicieron algas con
ingeniería genética algas producir un complejo, una proteína en tres
dimensiones con dos "dominios", uno de los cuales contiene un
anticuerpo, que puede dirigirse y adherirse a una célula cancerígena, y
otro dominio que contiene una toxina que mata las células cancerosas
encuadernadas.
La proteína de fusión conseguida por los investigadores en su
laboratorio, producida a partir de algas, es idéntica a una que están
desarrollando compañías farmacéuticas por más de 100.000 dólares (más de
77.500 euros). Esta misma proteína podría producirse en las algas por
una fracción de ese precio, según informan los científicos en su
artículo.
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