El veneno de una serpiente, una compleja mezcla de decenas de sustancias tóxicas, se ha creado por primera vez en un laboratorio. Se ha conseguido gracias a una innovadora tecnología que reproduce proteínas de la naturaleza que aún no han sido descubiertas.
El avance abre la vía a obtener antídotos para tratar las mordeduras de serpiente, un problema no resuelto de salud pública que causa más de 100.000 muertes al año en el mundo y para el que faltan tratamientos asequibles y eficaces.
Asimismo, sienta las bases para descubrir nuevos fármacos a partir de las toxinas de los venenos de serpiente, muchas de las cuales aún no han sido identificadas.
Dado que estas toxinas afectan principalmente a los sistemas nervioso y circulatorio, los fármacos inspirados en ellas podrían incidir en estos mismos sistemas. Podrían incluir –entre otros- nuevos relajantes musculares, analgésicos, anticoagulantes o antihipertensivos.
“Tenemos previsto crear un biobanco con tejido de cincuenta especies venenosas para buscar nuevos fármacos”, declara en entrevista telefónica Hans Clevers, director de la investigación, de la Universidad de Utrecht (Holanda). “Nos hemos asociado al herpetólogo Freek Vonk [una especie de Jacques Cousteau holandés especialista en reptiles] que nos facilita las muestras”.
Veneno de serpiente
La investigación supone la primera incursión en la biología de los reptiles por parte de Hans Clevers, una figura mundialmente reconocida por haber descubierto cómo se origina el cáncer colorrectal y por haber desarrollado la tecnología de los organoides.
Obtenidos a partir de células madre, los organoides crecen en laboratorio y reproducen las características de órganos reales a pequeña escala, lo que permite estudiar las bases biológicas de numerosas enfermedades.
En este caso, tres estudiantes de doctorado del laboratorio de Clevers decidieron crear organoides de las glándulas de veneno de las serpientes. “Empezaron sin que yo lo supiera”, admite Clevers. “Cuando les pregunté qué estaban haciendo, me dijeron: ‘hasta ahora se han creado organoides de mamíferos; queremos ver si la tecnología funciona en otras clases de vertebrados’; buscaron el órgano más icónico fuera de los mamíferos’”.
Los investigadores obtuvieron glándulas de veneno de nueve especies de serpientes –cinco de la familia de las cobras, cuyo veneno ataca principalmente el sistema nervioso, y cuatro de las víboras, que atacan más proteínas de la sangre-.
Cortaron pequeñas láminas del tejido y las pusieron en medios de cultivo. No aislaron células madre de las glándulas de veneno porque “nadie sabe cómo reconocerlas”, explica Clevers. “Utilizamos los mismos factores de crecimiento que para crear organoides humanos; no sabíamos si funcionaría”.
Según los resultados presentados esta semana en la revista Cell, las células de las glándulas de veneno pronto empezaron a dividirse y a formar estructuras tridimensionales. Antes de una semana, los organoides habían crecido tanto que pudieron cortarlos en láminas y utilizarlas para crear nuevos cultivos in vitro. En menos de dos meses, tenían cientos de organoides produciendo veneno.
Calidad del veneno
Estos organoides contenían los distintos tipos de células presentes en las glándulas originales de las serpientes. Para evaluar la calidad del veneno, los investigadores se centraron en las muestras de la cobra de coral del Cabo –una especie nocturna endémica del sur de África que se alimenta de lagartijas y de pequeños mamíferos a los que sorprende mientras duermen-.
Compararon el veneno natural de la serpiente con el veneno obtenido de sus organoides. Lo hicieron con la técnica de cromatografía líquida-espectrometría de masas, que se utiliza para analizar muestras complejas que contienen múltiples moléculas.
El análisis muestra que las toxinas presentes en el veneno de los organoides coinciden con las del veneno original –aunque no demuestra que haya exactamente las mismas toxinas en las mismas proporciones-.
La obtención del veneno en el laboratorio sienta las bases para obtener antivenenos también en el laboratorio, destaca Clevers. Hoy en día los antídotos se obtienen extrayendo veneno de serpientes vivas, inoculándolo en un caballo, aislando después los anticuerpos que el caballo crea contra el veneno e inyectando estos anticuerpos en la persona que ha sufrido la mordedura.
La técnica, introducida en 1895 y que apenas ha cambiado desde entonces, es larga, costosa, imprecisa y tiene un alto riesgo de reacciones adversas graves por los anticuerpos del caballo.
Anti veneno
Un vial de anti veneno de cobra puede costar más de 1.500 euros y hacen falta varios viales para tratar a cada víctima, que por lo general no lo puede pagar, pues la mayoría de las 100.000 muertes y 400.000 amputaciones anuales por mordeduras de serpiente se producen en países pobres.
En laboratorio se podría producir anti veneno de manera más rápida, precisa, barata y controlada, sostiene Clevers. El problema –advierte- es encontrar a alguien dispuesto a invertir para resolver un problema que afecta sobre todo a personas sin recursos.
Fuente: JOSEP CORBELLA / LA VANGUARDIA,
Artículo de referencia: https://www.lavanguardia.com/ciencia/20200126/473127791735/cientificos-descubren-receta-veneno-serpiente-organoides.html,
