Científicos descubren una sustancia química de las algas con potencial anticancerígeno
Emily Leclerc, del Museo Nacional Smithsoniano de Historia Natural, escribe que un compuesto, la gatorbulina-1 (GB1), hallado en una especie de cianobacteria del sur de Florida, puede tener importantes efectos anticancerígenos.
Una nueva investigación publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences explica el descubrimiento: "El océano está relativamente inexplorado. Es donde la mayor parte de nuestra diversidad biológica y química está por descubrir", afirma el Dr. Hendrik Luesch, químico medicinal, director del Centro de Productos Naturales, Descubrimiento y Desarrollo de Fármacos de la Universidad de Florida y autor principal del nuevo trabajo. "Nos interesan los lugares con gran biodiversidad marina, porque eso significa que hay muchos organismos comunicándose y luchando, utilizando compuestos bioactivos que podemos aprovechar para el desarrollo de fármacos".
Las cianobacterias utilizan sustancias químicas para protegerse de los depredadores. Sus sustancias químicas también ayudan a las bacterias a comunicarse. "Hemos estudiado una serie de compuestos llamados inhibidores de la detección de quórum que afectan a las señales químicas que utilizan las bacterias para comunicarse", explica la Dra. Valerie Paul, ecóloga química y científica jefe de la Estación Marina Smithsonian. La detección del quórum es la forma en que las bacterias se comunican mediante señales químicas.
Paul y Luesch examinan los compuestos de defensa y comunicación de las cianobacterias para comprobar sus propiedades biomédicas. A menudo, se dan cuenta del potencial medicinal del compuesto antes de comprender por qué las cianobacterias lo utilizan.
En el nuevo estudio, se demuestra que la gatorbulina-1 tiene una importante actividad anticancerígena con potencial para convertirse en un nuevo fármaco. Los doctores Luesch y Paul entienden por qué la GB1 podría ser importante para los seres humanos, pero no está tan claro cómo la utiliza la cianobacteria.
"La naturaleza ya ha optimizado estos compuestos y, en algunos casos, no sabemos para qué", afirma la Doctora Paul. "Mi fuerte sensación como ecóloga química es que se están haciendo con un propósito. La gatorbulina-1 no se fabricó para ser un posible fármaco anticancerígeno o un objetivo humano, pero su toxicidad para las células está sirviendo para algo en la cianobacteria de forma natural”.
El camino del océano al laboratorio
La especie de alga verde azulada identificada provisionalmente como Lyngbya confervoides fue descubierta hace más de una década, cuando la Dra. Paul empezó a recolectarla. Enseguida vio que producía muchos compuestos diferentes, por lo que envió muestras a su colaborador, el Dr. Luesch, para que las estudiara más a fondo.
Pero encontrar un compuesto nuevo, como el GB1, y aprender lo suficiente sobre él como para afirmar con seguridad que tiene potencial para convertirse en un nuevo fármaco puede ser un proceso largo, que no incluye el tiempo y las pruebas adicionales que se necesitan después para convertir el compuesto en un fármaco seguro, aprobado y funcional.
La primera parte del proceso consistió en aislar el compuesto y demostrar que el compuesto purificado puede matar selectivamente las células cancerosas. Impulsado por este hallazgo, el equipo del Dr. Luesch trabajó para averiguar cómo sintetizar el compuesto en el laboratorio. Disponer de una forma fiable de producir GB1 es importante para poder realizar estudios en profundidad.
"Normalmente no podemos salir y recoger más cianobacterias", dijo. "Es divertido bucear y hacer snorkel pero, al final del día, tienes suerte si vuelves a encontrar lo suficiente del organismo como para aislar suficiente material para estudios avanzados. Como químicos orgánicos, podemos recrear estas moléculas naturales en mayores cantidades en el laboratorio sin depender de las cianobacterias”.
La novedad de GB1 añadió pasos adicionales al proceso de síntesis. "Hay muchas formas de ensamblar una molécula y no necesariamente se sabe de antemano cuál es la mejor", explicó el Dr. Luesch.
A continuación, el equipo del Dr. Luesch probó el compuesto contra numerosas células cancerosas distintas para averiguar cómo funcionaba GB1. El equipo descubrió que el GB1 se dirige a una proteína de las células llamada tubulina, que es la proteína que las células necesitan durante la división celular y utilizan para construir su andamiaje interno. Aunque ya existen fármacos quimioterápicos dirigidos contra la tubulina, el Dr. Luesch y sus colaboradores españoles demostraron que GB1 es especial porque interactúa con la tubulina de una forma nueva.
Ahora, el Dr. Luesch, el Dr. Paul y su equipo están ansiosos por ver si GB1 tiene potencial en el mundo real para convertirse en un medicamento contra el cáncer. "En última instancia, necesitamos estudios farmacológicos, toxicológicos y de eficacia adicionales para ver cómo se comportará la gatorbulina-1 en comparación con otros compuestos", afirmó el Dr. Luesch.
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Fuente: Smithsonian Magazine, Emily Leclerc