Ciencia y tecnologia

Nuevos remedios a partir del veneno mortal de arañas, serpientes y escorpiones

Tomado de: The New York Times

TUCSON, Ariz. — En una pequeña habitación en un edificio del Museo del Desierto de Arizona-Sonora, la cuidadora de invertebrados, Emma Califf, levanta una roca en una caja de plástico.
“Este es uno de nuestros peludos del desierto”, dijo, dejando al descubierto un escorpión de 7,60 centímetros de largo, con la cola arqueada sobre la espalda.
“El escorpión más grande de América del Norte”.
Este cautivo peludo, junto con un enjambre de escorpiones de corteza de una pulgada de largo en otra caja, y dos docenas de serpientes de cascabel de diferentes especies y subespecies al otro lado del pasillo, se mantienen aquí por la moneda del reino:
su veneno.
Los esfuerzos para separar el vasto enjambre de proteínas en el veneno, un campo llamado venómica, han florecido en los últimos años, y el creciente catálogo de compuestos ha llevado a una serie de descubrimientos de fármacos.
A medida que las tecnologías en evolución continúan analizando los componentes de estas toxinas naturales, la cantidad de moléculas prometedoras también está creciendo.
“Hace un siglo pensábamos que el veneno tenía tres o cuatro componentes, y ahora sabemos que un solo tipo de veneno puede tener miles”, dijo Leslie V. Boyer, profesora emérita de patología en la Universidad de Arizona.
“Las cosas se están acelerando porque un pequeño número de muy buenos laboratorios han estado generando información que todos los demás ahora pueden usar para hacer descubrimientos”.
Añadió:
“Hay una farmacopea por ahí esperando a ser explorada”.
Es un caso sorprendente de la alquimia científica moderna:
los venenos naturales más evolucionados del planeta están creando una serie de medicamentos efectivos con el potencial de muchos más.
Una de las drogas derivadas del veneno más prometedoras hasta la fecha proviene de la mortal araña de tela en embudo de la isla Fraser de Australia, que detiene la muerte celular después de un ataque al corazón.
El flujo de sangre al corazón se reduce después de un ataque cardíaco, lo que hace que el entorno celular sea más ácido y conduce a la muerte celular.
El fármaco, una proteína llamada Hi1A, está programado para ensayos clínicos el próximo año.
En el laboratorio, se probó en las células de corazones humanos latiendo.
Se descubrió que bloquea su capacidad para detectar el ácido, “por lo que se bloquea el mensaje de muerte, se reduce la muerte celular y vemos una mejora en la supervivencia de las células del corazón”, dijo Nathan Palpant, investigador de la Universidad de Queensland en Australia, quien ayudó a crear el descubrimiento.
Si se prueba en los ensayos, podría ser administrado por trabajadores médicos de emergencia y podría prevenir el daño que ocurre después de los ataques cardíacos y posiblemente mejorar los resultados en los trasplantes de corazón al mantener el corazón del donante saludable por más tiempo.
“Parece que va a ser un fármaco maravilloso para los ataques cardíacos”, dijo Bryan Fry, profesor asociado de toxicología en la Universidad de Queensland, quien está familiarizado con la investigación pero no participó en ella.
“Y es de una de las criaturas más vilipendiadas” en Australia.
Las técnicas utilizadas para procesar compuestos de veneno se han vuelto tan poderosas que están creando nuevas oportunidades.
“Podemos hacer ensayos hoy en día usando solo un par de microgramos de veneno que hace 10 o 15 años habrían requerido cientos de microgramos”, o más, dijo Fry.
“Lo que esto ha hecho es abrir todos los otros linajes venenosos que producen pequeñas cantidades de material”.
Hay una enorme biblioteca natural para clasificar.
Cientos de miles de especies de reptiles, insectos, arañas, caracoles y medusas, entre otras criaturas, han dominado el arte de la guerra química con veneno.
Además, la composición del veneno varía de un animal a otro.
Hay una especie de terruño tóxico: el veneno difiere en cantidad, potencia y proporción y tipos de toxina, según el hábitat y la dieta, e incluso por cambios de temperatura debido al cambio climático.
El veneno está hecho de una mezcla compleja de toxinas, que se componen de proteínas con características únicas.
Son tan mortales porque la evolución ha perfeccionado su eficacia durante tanto tiempo:
unos 54 millones de años para las serpientes y 600 millones para las medusas.
El veneno es el producto de una carrera armamentista biológica durante ese tiempo.
A medida que el veneno se vuelve más mortal, las víctimas desarrollan más resistencia, lo que a su vez hace que el veneno sea aún más mortal.
Los humanos están incluidos en esa dinámica.
“Estamos hechos de proteína y nuestra proteína tiene pequeñas configuraciones complejas que nos hacen humanos”, dijo Boyer, quien fundó el Instituto de Inmunoquímica, Farmacología y Respuesta de Emergencia de Venom, o VIPER.
“Y esas pequeñas configuraciones son objetivos del veneno”.
Las proteínas celulares específicas que las moléculas del veneno han desarrollado para apuntar con precisión milimétrica son las que hacen que los medicamentos derivados de ellas, que usan las mismas vías, sean tan efectivos.
Algunas proteínas, sin embargo, tienen problemas inherentes que pueden hacer que los nuevos fármacos a partir de ellas no funcionen.
Por lo general, no es necesario recolectar veneno para fabricar estos medicamentos.
Una vez identificados, se pueden sintetizar.
Hay tres efectos principales del veneno.
Las neurotoxinas atacan el sistema nervioso, paralizando a la víctima.
Las hemotoxinas se dirigen a la sangre y las toxinas tisulares locales atacan el área alrededor del sitio de exposición al veneno.
Numerosos medicamentos derivados del veneno están en el mercado.
El captopril, el primero, se creó en la década de 1970 a partir del veneno de una víbora de foso de la yaraca brasileña para tratar la presión arterial alta.
Ha tenido éxito comercial.
Otro fármaco, la exenatida, se deriva del veneno del monstruo de Gila y se prescribe para la diabetes tipo 2.
Draculin es un anticoagulante del veneno de murciélago vampiro y se usa para tratar derrames cerebrales y ataques cardíacos.
El veneno del escorpión israelí acechador de la muerte es la fuente de un compuesto en ensayos clínicos que encuentra e ilumina los tumores de mama y colon.
Algunas proteínas han sido señaladas como candidatas potenciales para nuevos medicamentos, pero tienen que pasar por el largo proceso de fabricación y ensayos clínicos, que puede llevar muchos años y costar millones de dólares.
En marzo, investigadores de la Universidad de Utah anunciaron que habían descubierto una molécula de acción rápida en caracoles cono.
Los caracoles cónicos lanzan su veneno a los peces, lo que hace que los niveles de insulina de las víctimas bajen tan rápido que los matan.
Es prometedor como medicamento para la diabetes.
El veneno de abeja parece funcionar con una amplia gama de patologías y recientemente se descubrió que mata las células agresivas del cáncer de mama.
En Brasil, los investigadores han estado analizando el veneno de la araña errante brasileña como una posible fuente de un nuevo fármaco para la disfunción eréctil, debido a lo que les sucede a las víctimas humanas cuando son mordidas.
“Una característica de su envenenamiento es que los machos tienen erecciones extraordinariamente dolorosas e increíblemente duraderas”, dijo Fry.
“Tienen que separarlo de su factor letal, por supuesto, y encontrar una manera de volver a marcarlo”.
Algunos científicos han sospechado durante mucho tiempo que los secretos importantes están encerrados en veneno.
El interés científico surgió por primera vez en el siglo XVII. A mediados del siglo XVIII, el médico y erudito italiano Felice Fontana amplió el conjunto de conocimientos con su tratado, y en 1860 S. Weir Mitchell en Filadelfia llevó a cabo la primera investigación para observar los componentes del veneno.
El uso medicinal del veneno tiene una larga historia, a menudo sin respaldo científico.
Las agujas sumergidas en veneno son una forma tradicional de acupuntura.
Algunos curanderos utilizan la terapia de picadura de abeja, en la que se coloca un enjambre de abejas sobre la piel.
El músico de rock Steve Ludwin afirma haberse inyectado rutinariamente veneno diluido, creyendo que es un tónico que fortalece su sistema inmunológico y aumenta su energía.
La demanda de veneno está aumentando.
Califf del Museo del Desierto de Arizona-Sonora dijo que tuvo que viajar al desierto para encontrar más escorpiones de corteza, que caza de noche con una luz negra porque brillan en la oscuridad.
Arizona, dijo Boyer, es el “centro del veneno”, con más criaturas venenosas que en cualquier otro estado de EE. UU., lo que lo hace ideal para este tipo de producción.
El veneno de escorpión se extrae del arácnido mediante la aplicación de una pequeña corriente eléctrica, lo que hace que excrete una pequeña gota del líquido ámbar en la punta de la cola.
Con serpientes, las glándulas venenosas se masajean suavemente mientras muestran sus colmillos sobre una copa de martini.
Después de entregar su veneno, la sustancia se envía a investigadores de todo el mundo.
Las víboras, incluidas las serpientes de cascabel, tienen otras adaptaciones inusuales.
El “pozo” es el sitio del equipo biológico que permite a las serpientes sentir el calor de sus presas.
“Puedes vendarle los ojos a una serpiente y aun así encontrará al objetivo”, dijo Boyer.
Pero no es solo el veneno lo que se entiende mucho mejor en estos días.
En los últimos años, ha habido una búsqueda financiada y concertada de antiveneno.
En 2019, Wellcome Trust creó un fondo de $ 100 millones para la búsqueda.
Desde entonces, se han realizado numerosos esfuerzos de investigación en todo el mundo en busca de un único tratamiento universal, uno que pueda llevarse a áreas remotas para ayudar de inmediato a alguien mordido por cualquier tipo de serpiente venenosa.
Actualmente, los diferentes tipos de mordeduras de serpiente tienen diferentes antivenenos.
Ha sido difícil.
La amplia gama de ingredientes del veneno que benefician la investigación de nuevos fármacos también ha dificultado encontrar un fármaco que pueda neutralizarlos.
Un antídoto universal prometedor, varespladib, se encuentra en ensayos clínicos.
Los expertos esperan que el papel del veneno conduzca a un mayor respeto por las criaturas que inducen el miedo que lo crean.
Fry, por su trabajo sobre anticoagulantes, está estudiando el veneno de los dragones de Komodo, que, con 3 metros de largo y más de 140 kilos, es el lagarto más grande del mundo.
También está en peligro de extinción.
El trabajo en Komodo “nos permite hablar sobre el mensaje de conservación más amplio”, dijo.
“Quieres la naturaleza cerca porque es un biobanco”, agregó.
“Solo podemos encontrar estos compuestos interesantes de estas magníficas criaturas si no están extintas”.

https://www.clarin.com/new-york-times-international-weekly/nuevos-remedios-partir-veneno-mortal-aranas-serpientes-escorpiones_0_B804k3XMJF.html