Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/116/19
Ciudad de México, 12 de junio de 2019

• Dos instituciones mexicanas y una estadounidense patentan de manera conjunta el importante hallazgo.
• De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, en el mundo mueren cada día casi 4 500 personas a causa de esta enfermedad.

El veneno de especímenes del alacrán Diplocentrus melici contiene dos compuestos que podrían ayudar a combatir estafilococos y bacterias resistentes que causan la tuberculosis.
Foto: Biól. Pablo Berea Núñez.

Investigadores de la Universidad de Stanford, del Instituto de Biotecnología (IBt) de la Universidad Nacional de México y del Instituto Nacional de Ciencias de la Salud y Nutrición “Salvador Zubirán”, han descubierto que el veneno de especímenes del alacrán Diplocentrus melici, que se encuentra en casi todo el país y que no es mortal para el ser humano, también contiene dos compuestos que cambian de color y que podrían ayudar a combatir bacterianas resistentes causantes de la tuberculosis e infecciones causadas por estafilococos.

“Este hallazgo es un trabajo multidisciplinario que requirió un poco más de dos años. Mi grupo trabajó con la parte bioquímica y toda la parte biológica preliminar, es decir, el aislamiento y caracterización del componente. La parte química fue hecha en la Universidad de Stanford, así como la determinación de la estructura y el desarrollo de una estrategia que permitió hacer químicamente el producto. Un antibiótico que hoy ya sabemos cómo sintetizarlo, cómo hacerlo”, dijo en entrevista el investigador adscrito al IBt, Lourival Domingos Possani Postay.

El también integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, agregó que la colaboración del doctor Rogelio Hernández Pando fue muy importante, un patólogo del Instituto Nacional de Ciencias de la Salud y Nutrición “Salvador Zubirán”; “él tiene permiso para trabajar con la bacteria de tuberculosis y su grupo probó la actividad biológica de compuestos fabricados en el laboratorio”.

El descubrimiento

El doctor Lourival Domingos Possani Postay, investigador del Instituto de Biotecnología de la UNAM, referente internacional en el tema de venenos de alacranes.
Foto: AMC.

“La recolección de esta especie de escorpión es difícil porque durante el invierno y las estaciones secas, el escorpión está enterrado. Sólo podemos encontrarlo en la temporada de lluvias”, dijo.

Durante los últimos 45 años, Possani Postay, biólogo, biofísico, investigador, catedrático y académico brasileño naturalizado mexicano, se ha centrado en la identificación de compuestos con potencial farmacológico en el veneno de alacrán. Su grupo ha descubierto previamente potentes antibióticos, insecticidas y agentes antipalúdicos ocultos en el veneno del arácnido.

Cuando ordeñamos el veneno de D. melici, un proceso que consiste en estimular la cola con leves pulsos eléctricos, notamos que el veneno cambiaba de color, de claro a marrón, cuando se exponía al aire, eso nos dio curiosidad. “Cuando investigamos este cambio de color inusual, encontramos dos compuestos químicos que creímos eran los responsables. Uno de los compuestos se volvió rojo cuando se expuso al aire, mientras que el otro se volvió azul”, narró.

Para obtener más información sobre cada compuesto, Possani Postay se acercó al grupo de Richard Zare en la Universidad de Stanford, que tiene la reputación de identificar y sintetizar sustancias químicas. Usando solo una pequeña muestra del veneno, de 0.5 microlitros del veneno, los científicos de Stanford concluyeron que los ingredientes que cambian de color en el veneno eran dos benzoquinonas previamente desconocidas, una clase de moléculas de tipo anillo que se sabe que tienen propiedades antimicrobianas.

Gracias a un trabajo conjunto y colaborativo, el grupo de investigadores no solo aisló los compuestos en el veneno del alacrán, sino que también los sintetizó en el laboratorio y verificó que las versiones fabricadas mataron a estafilococos y bacterias resistentes a medicamentos en muestras de tejido y en ratones.

Los hallazgos, publicados el 10 de junio en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias, de Estados Unidos, destacan los potenciales tesoros farmacológicos que esperan ser descubiertos en las toxinas de los alacranes, serpientes, caracoles y otras criaturas venenosas.
“Por volumen, el veneno de alacrán es uno de los materiales más preciosos del mundo. Costaría 39 millones de dólares producir un galón”, dijo a Stanford News Richard Zare, quien dirigió el grupo de Stanford. “Si dependiera solo de estos escorpiones para producirlo, nadie podría permitírselo, por lo que es importante identificar cuáles son los ingredientes críticos y poder sintetizarlos”.

Trabajo binacional
El grupo de Stanford confirmó las estructuras de los compuestos cuando, a través de muchas pruebas y errores, aprendieron a sintetizarlos. El estudio del efecto de la benzoquinona de color rojo en estafilococus fue hecho en el laboratorio del doctor Possani, en el IBt, donde encontraron que era particularmente eficaz para matar a estas bacterias altamente infecciosas. El estudio con el colorante azul lo realizó Hernández Pando, quien corroboró que era letal para las cepas normales y resistentes a múltiples fármacos de las bacterias causantes de la tuberculosis.

“Estos hallazgos son resultado del que es probablemente uno de los trabajos más importantes que mi grupo ha podido hacer en estos 45 años de investigación sobre el veneno de los alacranes. Yo creo que la parte más importante del hallazgo es que puede ser utilizado para el tratamiento de la tuberculosis, la enfermedad infecciosa más letal del mundo”. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud cada día mueren casi 4 500 personas a causa de esta enfermedad.

Adelantó que los hallazgos ya se encuentran protegidos con una patente tipo PCT, que permite buscar protección para una invención en muchos países al mismo tiempo, en este caso para las tres instituciones involucradas, mediante la presentación de una solicitud internacional de patente.

Lo que viene, comentó, es ver si este producto tiene un efecto sinérgico con los antibióticos que se usan para el tratamiento de tuberculosis. Una persona con esta enfermedad tiene que ser tratada con cuatro antibióticos diferentes durante seis meses, pero como esto les genera muchos efectos secundarios, muchas veces las personas lo abandonan, lo cual ha generado casos con resistencia a antibióticos y entonces hay que tratar pacientes con ocho antibióticos durante dos años.

“Nosotros esperamos que los compuestos, sintetizados y reportados, se puedan mezclar con los antibióticos con los que se trata la tuberculosis, tratar de acortar el tiempo de tratamiento y con ello los pacientes no desistan. Para esto necesitamos que alguna compañía farmacéutica se interese en hacer las pruebas clínicas y recorra el camino necesario para beneficio de la salud humana”.

Por lo pronto, los científicos de Stanford y México están planeando nuevas colaboraciones para ampliar el uso de los componentes del veneno de alacrán. Pero también buscan entender la evolución de este arácnido y por qué este tipo de compuestos que cambian de color están presentes en ellos.

Elizabeth Ruiz Jaimes.