La investigación sobre un medicamento contra la tuberculosis a base de veneno de escorpión arroja nuevos hallazgos alarmantes
Investigadores de la Universidad de Stanford y de México han descubierto que el veneno de un escorpión originario del este de México contiene dos compuestos hasta ahora desconocidos con potentes propiedades antimicrobianas, incluida la capacidad de eliminar las bacterias de la tuberculosis resistentes a los medicamentos. El equipo no solo aisló estos compuestos, sino que los sintetizó en el laboratorio y verificó que las versiones sintéticas resultaban letales para el estafilococo y las bacterias de la tuberculosis multirresistentes, tanto en muestras de tejido como en ratones. Los hallazgos se publicaron en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Según el Clínica Mayo, la tuberculosis resistente a los medicamentos es uno de los retos más graves para la salud pública en el ámbito de las enfermedades infecciosas, lo que hace que se necesiten con urgencia nuevos enfoques terapéuticos.
Por qué el veneno de escorpión es una de las sustancias más valiosas del planeta
La investigación sobre medicamentos contra la tuberculosis a partir del veneno de escorpión se basa en uno de los materiales biológicos más escasos de los que disponen los científicos. Como señaló Richard Zare, de Stanford, autor principal del estudio, en términos de volumen, el veneno de escorpión es uno de los materiales más valiosos del mundo, ya que se estima que la producción de un galón cuesta entre 1 y 4,39 millones de dólares. Esta escasez hace que la capacidad de sintetizar compuestos activos a partir del veneno en el laboratorio no solo sea útil, sino esencial para cualquier programa de desarrollo de medicamentos en el mundo real.
El escorpión objeto de esta investigación, el Diplocentrus melici, es originario del este de México y fue recolectado por el grupo de Lourival Possani, profesor de medicina molecular en la Universidad Nacional de México. La recolección en sí misma es un reto, ya que el escorpión permanece enterrado durante el invierno y las estaciones secas, y solo se puede encontrar durante la temporada de lluvias. Possani ha dedicado 45 años a identificar compuestos con potencial farmacológico en el veneno de escorpión y anteriormente ha descubierto antibióticos, insecticidas y agentes antipalúdicos en diversas especies.
Cómo se descubrieron los compuestos del veneno de escorpión para tratar la tuberculosis
Cuando el grupo de Possani extrajo el veneno de la serpiente Diplocentrus melici utilizando impulsos eléctricos suaves para estimularle la cola, observaron algo inusual: el veneno cambió de color, pasando de transparente a marrón, al exponerse al aire. La investigación reveló que dos compuestos químicos eran los responsables del cambio de color. Uno se tornaba rojo al exponerse al aire, y el otro, azul.
Possani compartió una muestra con el grupo de Zare en Stanford, donde los investigadores posdoctorales Shibdas Banerjee y Gnanamani Elumalai determinaron la estructura molecular de ambos compuestos utilizando tan solo 0,5 microlitros de veneno, una cantidad diez veces menor que la que ingiere un mosquito en una sola picadura. El análisis confirmó que ambos eran benzoquinonas hasta entonces desconocidas, una clase de moléculas con forma de anillo que se sabe que tienen propiedades antimicrobianas. Los dos compuestos eran casi idénticos en su estructura, con la diferencia clave de que el rojo contiene un átomo de oxígeno en una de sus ramas, mientras que el azul contiene un átomo de azufre.
Tres conclusiones clave de la investigación sobre el fármaco contra la tuberculosis a base de veneno de escorpión
1. El compuesto rojo elimina las bacterias del género Staphylococcus
Se descubrió que la benzoquinona roja sintetizada es particularmente eficaz para eliminar las bacterias del género Staphylococcus, un patógeno altamente infeccioso responsable de una serie de infecciones graves en los seres humanos. Este hallazgo hace que la investigación sobre el fármaco contra la tuberculosis a base de veneno de escorpión sea relevante no solo para el tratamiento de la tuberculosis, sino también, potencialmente, para un grupo más amplio de infecciones bacterianas.
2. El compuesto azul elimina tanto las bacterias de la tuberculosis normal como las resistentes a los medicamentos
La benzoquinona azul resultó letal tanto para las cepas estándar como para las multirresistentes de la bacteria causante de la tuberculosis. Esto reviste especial importancia, dado que las cepas de tuberculosis resistentes a los medicamentos cuentan con opciones de tratamiento limitadas y representan uno de los retos más peligrosos en materia de enfermedades infecciosas a nivel mundial. El compuesto contra la tuberculosis derivado del veneno de escorpión actúa precisamente sobre aquellas cepas bacterianas a las que los antibióticos existentes tienen dificultades para llegar.
3. El compuesto azul no daña el tejido pulmonar en ratones
Una cuestión fundamental en cualquier investigación sobre antimicrobianos es si el compuesto que mata a las bacterias también daña al huésped. Las pruebas realizadas por el grupo de Rogelio Hernández Pando en el Instituto Nacional de Ciencias de la Salud y Nutrición Salvador Zubirán, en la Ciudad de México, confirmaron que el compuesto azul mata a la bacteria de la tuberculosis sin dañar el revestimiento pulmonar de los ratones. Esta toxicidad selectiva es esencial para cualquier candidato viable a fármaco contra la tuberculosis derivado del veneno de escorpión.
¿Qué nos depara el futuro del desarrollo de medicamentos a base de veneno de escorpión?
Científicos de Stanford y de México están planeando nuevas colaboraciones para determinar si los compuestos aislados pueden convertirse en medicamentos reales y para investigar por qué estos compuestos están presentes en el veneno en primer lugar. Como reconoció Zare, es posible que los compuestos ni siquiera sean el componente tóxico del veneno, y aún se desconocen las razones por las que el escorpión los produce.
Este avance en la síntesis es lo que hace posible seguir avanzando en el desarrollo. Como señaló Possani, las cantidades de componentes del veneno que se pueden obtener de animales vivos son extremadamente bajas, y la capacidad de sintetizar los compuestos en el laboratorio fue decisiva para el éxito de este trabajo.
FOMAT lleva a cabo investigaciones clínicas desde la fase I hasta la fase IV a través de una red nacional de centros de investigación repartidos por todo Estados Unidos. Para obtener más información sobre los estudios activos sobre enfermedades infecciosas, visite nuestro página de estudios activos con pacientes.