En la lucha contra las enfermedades infecciosas, académicos del Instituto de Investigaciones Biomédicas (IIBm) de la UNAM aislaron un grupo de bacterias con capacidades antibióticas, antitumorales y parasiticidas de las plantas magnolia (Magnolia dealbata Zucc.) y cuachalalate (Amphipterygium adstringens).
Al mismo tiempo, descubrieron que algunos de los microorganismos de esos vegetales, utilizados por la medicina tradicional, producen no sólo un principio activo, sino 10 compuestos que podrían no haber sido descritos por la ciencia.
Los especialistas, encabezados por Sergio Sánchez Esquivel, se han dedicado a estudiar las bacterias asociadas a la magnolia —árbol ornamental en peligro de extinción debido a la pérdida de su hábitat— y al cuachalalate, a fin de descubrir sustancias con propiedades farmacológicas que permitan atacar enfermedades infecciosas, sobre todo aquellas que han surgido recientemente y para las cuales aún no hay tratamientos apropiados.
“El propósito de analizar esos organismos es obtener recursos útiles para el tratamiento de las enfermedades mencionadas. Los principales sistemas biológicos utilizados para producir antibióticos, antitumorales, antivirales y parasiticidas son los microbios, que generalmente se aíslan de la tierra. Ahora decidimos buscarlos en las plantas medicinales”, explicó.
Contra el Trypanosoma cruzi
El paso inicial consistió en localizar y caracterizar unos microorganismos llamados endófitos, porque viven dentro de las plantas; posteriormente, los investigadores lograron aislar varias bacterias del árbol de la magnolia y del cuachalalate.
Del primero conseguimos bacterias con capacidad para producir compuestos bioactivos que han resultado efectivos contra el parásito Trypanosoma cruzi, causante de la enfermedad de Chagas, común en el sureste del país, especialmente en Chiapas, indicó.
Por lo que se refiere al segundo, los universitarios llevaron a cabo el mismo procedimiento, sólo que en este caso aislaron cuatro actinobacterias, grupo que incluye a los principales productores de compuestos farmacéuticos con actividad antibiótica, antitumoral, parasiticida y herbicida.
“Éstas (también conocidas como actinomicetos) poseen una actividad antitumoral eficiente y probada contra líneas celulares de cáncer de mama y cervicouterino, en colaboración con el grupo de Leticia Rocha Zavaleta, del mismo instituto y quien estudia diferentes tipos de neoplasias”.
Sánchez Esquivel y sus colaboradores fueron invitados a ingresar en el programa de indagación multidisciplinaria de la UNAM Nuevas Alternativas de Tratamiento para las Enfermedades Infecciosas (NUATEI), relacionado con la búsqueda de compuestos bioactivos para el tratamiento de amibiasis y tuberculosis, lo que prueba los alcances del trabajo que se desarrolla en su laboratorio.
Propiedades antibióticas o antitumorales
Otra línea de investigación de los científicos universitarios consiste en precisar el compuesto activo de cuatro actinobacterias obtenidas del cuachalalate. “Sabemos que una posee capacidades antibióticas o antitumorales; sin embargo, esto abre dos avenidas de estudio.
Una está encaminada a obtener sus extractos, fraccionarlos y separar cada uno de los compuestos. Posteriormente, se probará su actividad en ambos rubros. Pudiera ser que el mismo compuesto sea responsable de las dos actividades, o que sean compuestos distintos.
Tras identificar las fracciones con actividad antibiótica o antitumoral, se deberán caracterizar mediante diversos métodos espectrométricos, como la cromatografía de gases-masas y la resonancia magnética nuclear, para saber cómo se estructuran los compuestos”, abundó.
La otra estrategia es hacer análisis de minería genómica para detectar los clústeres involucrados en la síntesis de metabolitos bioactivos. Este enfoque permitirá predecir la familia de compuestos sintetizados por dicho microorganismo.
Tecnología de punta
Para este tipo de investigación, los científicos cuentan con un laboratorio equipado con tecnología de punta y una metodología de frontera. Además, dos especialistas se encargan de aplicar los recursos de la minería genómica al utilizar los genomas completos de actinobacterias que han mostrado propiedades farmacéuticas potenciales.
“Una vez secuenciados, se detectaron los grupos genéticos involucrados en la síntesis de este tipo de compuestos. Para nuestra sorpresa contienen, en conjunto, cerca de 50 rutas de síntesis, con lo que se nos planteó la pregunta: ¿cuál identificar?”.
Según Sánchez Esquivel, estas actinobacterias no originan de manera simultánea el medio centenar referido. “La producción de cada compuesto dependerá de las condiciones en que se encuentren, es decir, varios de los metabolitos producidos les permiten adaptarse a diversas situaciones ambientales (desde el ataque de otros microbios —bacterias, hongos, parásitos— e insectos, hasta el estrés por las condiciones climáticas) y reaccionar con cinco decenas de respuestas posibles”, señaló.
Los investigadores saben que las actinobacterias estudiadas poseen actividad antibiótica o antitumoral, pero también —esto es lo más novedoso— 10 compuestos que quizá nunca antes fueron descritos.
“Ningún otro laboratorio del orbe tiene estos microorganismos, lo que abre un panorama inmenso para detectar compuestos de interés farmacéutico potencial”. En la producción específica de los compuestos seleccionados, otra vertiente de análisis se encamina a utilizar un hospedero heterólogo (diferente de la bacteria productora), que puede ser de la misma especie o de otra, y que previamente ha sido manipulado genéticamente para generar sólo la sustancia deseada.
“El proceso de expresión heteróloga consiste en separar una región del cromosoma e introducirla en otro hospedero. Éste puede crecer y reproducirse, pues tiene toda la información genética para ello, pero no va a producir ningún otro antibiótico o antitumoral que no sea el introducido”, apuntó.
Después de reportar con éxito este hallazgo se abre un largo periodo para desarrollar productos farmacéuticos. “Esperemos que en los próximos tres años podamos generar los primeros y, de este modo, crear conocimiento y preparar recursos humanos”, finalizó.
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