A pesar de figurar en la lista de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud, el medicamento antineoplásico llamado «vinblastina» es muy difícil de obtener a partir de su fuente natural, una planta conocida como «dominica». Asimismo, ha resultado imposible replicarlo para la producción en masa a través de la química sintética. Un equipo internacional de investigadores, gracias a la biología sintética, ha logrado modificar un tipo de levadura —el mismo que se ha utilizado durante siglos para fabricar cerveza y pan— a fin de aumentar el suministro de este importante medicamento antineoplásico. Se ha publicado un estudio que describen el proceso en la revista «Nature».
«La plataforma basada en levadura que hemos desarrollado permitirá una producción asequible y respetuosa con el medio ambiente de la vinblastina y de las más de tres mil moléculas que conforman esta familia de productos naturales», explica el doctor Jay Keasling, autor principal del estudio, de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU, por sus siglas en danés) en un artículo publicado en «Newswise». La DTU coordina el proyecto europeo MIAMi, que ha proporcionado los fondos necesarios para esta investigación. «Además de vinblastina, esta plataforma permitirá producir tratamientos contra el paludismo y las adicciones, así como para otras muchas enfermedades», añade Keasling. La vinblastina pertenece a un grupo de compuestos botánicos denominados «alcaloides indólicos monoterpenoides» (MIA, por sus siglas en inglés) utilizados para tratar una serie de enfermedades humanas. La vinblastina se utiliza para el tratamiento de diferentes tipos de cáncer, como los linfomas o los cánceres de testículos, de ovarios, de mama, de vejiga y de pulmón. Su funcionamiento consiste en inhibir la división celular, para evitar el crecimiento del cáncer. Por desgracia, las estructuras complejas atómicas de los MIA les impiden ser replicados mediante procesos de química sintética.
Por ello, la única alternativa hasta ahora para producir vinblastina ha sido el cultivo y la cosecha de la planta fuente en cantidades ingentes a fin de extraer las moléculas necesarias para fabricar el medicamento. En concreto, se necesitan quinientos kilogramos de hojas secas de dominica para producir un solo gramo de medicamento.
Una nueva ruta para la producción de vinblastina
El equipo de investigación se deberá modificar un proceso de producción basado en microbios para la creación de vinblastina, dado que este fármaco quimioterapéutico de uso común ha escaseado a menudo en los últimos años. Sin embargo, la producción de un MIA con levadura como organismo hospedador resultó un reto enorme. La doctora Jie Zhang, autora principal, también de la DTU, apunta: «La ruta biosintética de la vinblastina, compuesta por treinta y una etapas y que no se dilucidó por completo hasta 2018, es extraordinariamente compleja. Este estudio presenta la ruta biosintética más larga hasta la fecha refactorizada en una fábrica celular microbiana y que incluye treinta etapas enzimáticas para transformar dos moléculas producidas de forma natural por la levadura en catarantina y vindolina, precursores de la vinblastina». En total, se realizaron cincuenta y seis modificaciones genéticas para obtener una cepa que podría suministrarse de forma uniforme y suficientes ambas moléculas. Tras este logro, alcanzado gracias al apoyo parcial del proyecto MIAMi (Refactoring monoterpenoid indole alkaloid production in microbial cell factory), los investigadores tienen como objetivo abordar la producción de otros MIA antineoplásicos, como la vincristina y el irinotecán. Zhang concluye: «La ruta también podría ampliarse para producir MIA no presentes en la naturaleza, los cuales pueden tener propiedades farmacológicas mejoradas como una mayor eficacia o menos efectos secundarios. Esto nos permitiría examinar el espacio químico casi infinito con muchas nuevas bioactividades». Para más información, consulte: Zhang concluye: «La ruta también podría ampliarse para producir MIA no presentes en la naturaleza, los cuales pueden tener propiedades farmacológicas mejoradas como una mayor eficacia o menos efectos secundarios.
El Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo (CORDIS) es la principal fuente de la Comisión Europea los resultados de los proyectos financiados por los programas marco de investigación e innovación de la UE (desde el 1PM hasta Horizonte 2020). Nuestro objetivo es acercar los resultados de investigación a los profesionales del sector para fomentar la ciencia abierta, crear productos y servicios innovadores y estimular el crecimiento en toda Europa.
Un estudio del CSIC diseña cepas de la bacteria ‘Pseudomonas putida’ capaces de utilizar residuos plásticos como nutrientes para transformarlos en bioplásticos degradables o compostables
La contaminación de agua por mercurio y otros metales pesados –como el plomo, común en zonas mineras– la deja no consumible, pone en riesgo la salud de todo ser vivo y aumenta la posibilidad de deforestación en las riberas. Una investigación adelantada en el municipio de El Bagre (Antioquia), con agua del río Nechí, mostró la eficiencia –entre 99,64 y 99,77 %– de un método de remoción de mercurio empleando electrodos de aluminio. Este método “separa” el metal del agua, como si se tratara de aceite, dejándola lista para consumo humano.
Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva ha optimizado un sistema de ultrasonido para la extracción de compuestos beneficiosos para la salud a partir de residuos agroforestales. De esta manera, se podrán incluir como complementos nutricionales y farmacéuticos de una manera más asequible.
Desde hace más de 200 años el diamante ha estado en la cumbre de la escala de Mohs, la escala que mide la dureza de los minerales. Los diamantes son más que una piedra brillante, son el epítome de la dureza. Ahora puede que contemos con un mineral aún más duro, aunque por el momento, tan solo en la teoría.
Una enzima artificial basada en una proteína producida por una anémona que podemos encontrar en prácticamente cualquier costa española puede degradar el PET.
El ICMM-CSIC consigue optimizar la creación de materiales grafíticos, semejantes al grafeno, con aplicaciones clave para una energía sostenible como el almacenamiento de hidrógeno.