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A la caza de venenos que curen

La venómica identifica aquellas moléculas potencialmente letales que pueden esconder propiedades bioquímicas que también puedan sanar

Maria Ikonomopoulou, experta en venómica, en su laboratorio.
Maria Ikonomopoulou, experta en venómica, en su laboratorio.

Medicina o veneno. La difusa frontera que separa ambos polos opuestos está marcada por uno de los parámetros más vitales y críticos en medicina: la dosis. Así, mientras un medicamento administrado con la dosis e indicación adecuadas puede curar, este puede transformarse en un veneno en cualquier momento al rebasar cierta dosis, llegando hasta al punto de matar. El célebre médico Paracelso ya lo afirmaba en el siglo XVI:  "Nada es veneno, todo es veneno: la diferencia está en la dosis". De esta forma, sin que tengamos que vivir en un mundo al revés con lobitos buenos, príncipes malos y piratas honrados, el agua puede convertirse en un veneno y la toxina botulínica (el veneno más potente conocido) en una útil medicina. Tan solo es cuestión de dosis.

En la actualidad, los venenos animales son un territorio prácticamente inexplorado por la ciencia para la búsqueda de nuevas medicinas. De hecho, se estima que solo se ha investigado entre el 2% y el 3% del potencial terapéutico de estos venenos. Una de las razones se encuentra en las dificultades para obtener las muestras. Muchos animales venenosos son animales exóticos que se encuentran en lugares remotos y la captura para extraer su veneno no está precisamente exenta de riesgos. Otra de las complicaciones es la elevada complejidad de los venenos que suelen estar compuestos por multitud de moléculas diferentes. Sin embargo, en las últimas décadas, se ha dado un gran empuje a la exploración científica de este territorio desconocido de la investigación que se encarga de identificar a aquellas moléculas potencialmente letales que pueden esconder propiedades bioquímicas que también puedan curarnos. Hablamos de la venómica.

Los quelíceros de la araña de Sidney inyectan un veneno neurotóxico letal para los humanos y otros primates.
Los quelíceros de la araña de Sidney inyectan un veneno neurotóxico letal para los humanos y otros primates. Getty

La venómica se trata de un novedoso campo interdisciplinar que recurre a la genómica (estudio del ADN), la proteómica (estudio de las proteínas) y la transcriptómica (estudio del ARN) para conocer más a fondo la naturaleza de los venenos y su potencial terapéutico. Múltiples grupos de investigadores en diferentes puntos del mundo están centrados en esta tarea. Aquí, en España, la doctora Maria Ikonomopoulou ha llegado recientemente desde Australia, el “paraíso de los animales venenosos", dice, para poner en marcha su laboratorio como investigadora del Instituto IMDEA-Alimentación situado en Madrid. Dirige un proyecto de venómica traslacional inicialmente financiado por una beca Marie Curie AMAROUT de la Unión Europea. En la actualidad, Ikonomopoulou está desarrollando uno de los primeros biobancos de venenos con fines terapéuticos en Europa a partir de venenos procedentes de múltiples y exóticos animales de diferentes regiones del mundo.

En un trabajo conjunto de Ikonomopoulou e investigadores del Instituto QIMR Berghofer en la ciudad australiana de Brisbane, descubrieron que entre las numerosas moléculas del veneno de la letal araña tela de embudo australiana existía una con características muy especiales: la gomesina. Esta molécula consiste en un péptido (molécula formada por un pequeño número de aminoácidos) conocido desde hace años porque posee propiedades antibióticas.

Sin embargo, sus cualidades prometedoras no terminaban ahí. Los investigadores descubrieron recientemente que también posee una acción selectiva contra las células cancerígenas causantes del melanoma (el tipo de cáncer de piel con peor pronóstico) in vitro e in vivo. Es decir, la gomesina es capaz de atacar a las células cancerígenas, bloqueando su proliferación, sin afectar a las células sanas en cultivos celulares de laboratorio y también en tumores en ratones de laboratorio.

“Estamos realizando todavía más trabajo in vitro para evaluar la especificidad de nuestro péptido, incluido cómo entra en las células del melanoma. También estamos intentando mejorar aún más su potencia mediante la modificación de su secuencia [de aminoácidos] mientras se mantiene la inocuidad para las células sanas. Hemos hecho algo de trabajo preclínico usando modelos animales experimentales. Por ejemplo, tumores xenoinjertados con células de melanoma en ratones inmunodeprimidos. Hemos mostrado que, durante un tratamiento corto, los péptidos de gomesina reducen significativamente el avance del tumor. Ahora estamos validando más estos resultados y el potencial terapéutico de la gomesina”, explica Maria Ikonomopoulou.

Maria Ikonomopoulou, investigadora del Instituto IMDEA-Alimentación situado en Madrid, dirige un proyecto de venómica traslacional inicialmente financiado por una beca Marie Curie AMAROUT de la Unión Europea.
Maria Ikonomopoulou, investigadora del Instituto IMDEA-Alimentación situado en Madrid, dirige un proyecto de venómica traslacional inicialmente financiado por una beca Marie Curie AMAROUT de la Unión Europea.

Más allá del cáncer, los venenos se presentan como otra opción a investigar para múltiples enfermedades. Ikonomopoulou explica que los venenos animales son una valiosa fuente de compuestos con potenciales terapéuticos enormemente inexplorados: “Son mezclas complejas de compuestos diferentes. De hecho, los venenos pueden tener hasta 1.000 compuestos diferentes. Hoy solo hemos explorado algunos de ellos".

La científica explica que en el proyecto de venómica traslacional están también explorando las propiedades relacionadas con el metabolismo (diabetes o enfermedades del hígado) o anti-envejecimiento de los venenos animales. Junto con el investigador Manuel Alejandro Fernández Rojo [líder del grupo de Medicina Regenerativa Hepática en el Instituto IMDEA Alimentación], están tratando de establecer una plataforma de descubrimiento de fármacos para probar compuestos bioactivos derivados de venenos animales contra enfermedades crónicas del hígado y cáncer hepático, pero también con el objetivo de restaurar la capacidad regenerativa del hígado. “Sin embargo”, explica, “esperamos en el futuro explorar el potencial de los venenos contra otras varias enfermedades humanas, así como también las propiedades antibióticas contra los súper-microbios”.

Desde la llegada de la doctora a España hace año y medio, se han dado los pasos iniciales para el desarrollo del biobanco de venenos: “Ya hemos comenzado la etapa de screening de nuevos venenos por sus propiedades anti-proliferativas o metabólicas, entre otras, y estamos caracterizando los compuestos activos y, por tanto, sus potenciales terapéuticos", dice. La investigadora explica que su objetivo es "crear un vasto y diverso biobanco de venenos que estará compuesto por venenos de serpientes, lagartos, arañas, ciempiés, chinches, etc. Ahora estamos centrados en el cáncer, el metabolismo y la investigación del envejecimiento, pero esperamos en el futuro próximo ser capaces de estudiar otras muchas enfermedades”.

Esta es una disciplina en crecimiento. En la actualidad, hay seis fármacos aprobados por la FDA [Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos] procedentes de animales venenosos. La mayor colección de venenos de araña se encuentra en la Universidad de Queensland en Australia, mientras que en Brasil hay muchos investigadores en venómica trabajando principalmente con serpientes. Estos medicamentos se usan para tratar la hipertensión, síndromes coronarios agudos, la coagulación, el dolor crónico y la diabetes tipo 2. “Hay muchos más compuestos derivados de venenos en diferentes etapas de evaluación clínica y preclínica. Además, la clorotoxina, un péptido procedente del veneno del escorpión, ha sido investigado minuciosamente como una herramienta para el diagnóstico por imagen, ya que marca a las células cancerosas y podría usarse durante una cirugía oncológica”, concluye la investigadora.

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