Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/039/14
México, D.F., 3 de febrero de 2014
- La inminente llegada del equipo para realizar pruebas electrofisiológicas a gran escala facilitará a los grupos que participan en esta investigación encontrar un agente inhibidor de las funciones fundamentales del espermatozoide en la fecundación
- Los doctores Arturo Picones, Arturo Hernández y Alberto Darszon, líderes del proyecto.
Foto: AMC.
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Si la aparición de la píldora anticonceptiva en 1951 tras la creación de la noretisterona –sintetizada por el químico mexicano Luis Ernesto Miramontes-, revolucionó la vida sexual de las mujeres y transformó a la sociedad, el eventual hallazgo de un anticonceptivo masculino apuntaría en la misma dirección, y se esperaría que la reproducción humana se convirtiera en una responsabilidad compartida de las parejas.
Con este objetivo, científicos de los institutos de Biotecnología y Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), buscan desarrollar un anticonceptivo masculino no hormonal, y podrán avanzar con mayor velocidad en sus indagaciones, cuando en breve se incorpore al proyecto la tecnología para montar el laboratorio más moderno de electrofisiología -el primero en su tipo en América Latina- gracias al apoyo de la Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación del Distrito Federal, que encabeza el doctor René Drucker Colín, ex presidente de la Academia Mexicana de Ciencias.
La integración de este nuevo componente al proyecto lanzará a otro nivel una investigación sobre la fisiología del espermatozoide, e incrementará de manera muy importante las pruebas electrofisológicas destinadas a encontrar el compuesto que pueda bloquear o inhibir de manera temporal alguna función fundamental del gameto masculino, como su movilidad.
Los doctores Alberto Darszon, especialista en fisiología del espermatozoide; Arturo Hernández, experto en fisiología celular; y Arturo Picones, biofísico y electrofisiólogo con amplia experiencia en el campo farmacéutico, encabezan esta investigación y prevén que antes del verano puedan iniciar los experimentos en los que pondrán a prueba la primera batería de sustancias capaces de bloquer la movilidad espermática.
Sobre la investigación, Arturo Hernández contó que en el Instituto de Biotecnología hay un grupo de investigación –liderado por Darszon- que viene aportando desde hace muchos años el conocimiento y la experiencia en lo que se refiere a la fisiología del espermatozoide, así como las estrategias para realizar los ensayos tendientes a buscar estos fármacos.
Por otra parte, en el Instituto de Fisiología Celular, “se mantiene la investigación en fisiología celular enfocada al estudio de células aisladas, área en la que somos expertos, y ahí mismo se implementarán nuevas estrategias de electrofisiología y análisis de fluorescencia en células. A partir de esa combinación esperamos encontrar las sustancias que tengan el potencial anticonceptivo que buscamos”, agregó Hernández Cruz.
A estos dos grupos ya consolidados, dijo, se añadió el elemento que hacía falta: integrar la experiencia de un especialista del medio farmacéutico –el doctor Picones- que permitirá avanzar de una manera mucho más acelerada.
En el proyecto no participa el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey como se informó en diversos medios.
La movilidad del espermatozoide, el objetivo
Alberto Darszon se refirió a los canales iónicos de calcio (CatSper) y de potasio (Slo3), los cuales son exclusivos de los espermatozoides:
“Estos canales son proteínas de la membrana que están especializados en conducir iones (cargas eléctricas) con muchísima eficiencia. El espermatozoide tiene estos dos canales específicos que participan de manera muy importante en la movilidad, entre otras funciones. Si se bloquean estos canales, la fecundación no se lleva a cabo, lo que sería una herramienta anticonceptiva efectiva”, explicó Darszon.
El especialista indicó que una de las características principales del espermatozoide es su movilidad, y es el blanco que se pretende atacar. Esta movilidad (hiperactivada) se expresa en el tracto genital femenino y es muy importante para que el espermatozoide escape de diferentes partes con las que va interaccionando en el camino, y le permite llegar hasta donde está el óvulo y penetrar la zona pelúcida permitiendo la fusión de ambos gametos.
Los bloqueadores
Hasta el momento, sostuvo Alberto Darszon, los bloqueadores de mayor potencia que hay son las toxinas de animales ponzoñosos. “Esto es otra de las fortunas que tiene este proyecto: en el Instituto de Biotecnología se encuentran dos expertos mundiales en toxinas, uno de serpientes y arañas, y otro de alacranes, los doctores Lourival Possani y Alejandro Alagón, con quienes empezamos a buscar desde hace algunos años toxinas que pudieran tener ese potencial”.
No obstante, agregó, las investigaciones del grupo no están solo centradas a las toxinas animales, ya que hoy en día existen bibliotecas químicas con miles de compuestos que usa la industria farmacéutica para tratar de encontrar curas a muchos padecimientos diferentes.
De los bloqueadores, mencionó que en el mundo se han encontrado algunos que no han sido totalmente específicos, por lo que la búsqueda continúa, aunque aclara que hallar un bloqueador muy potente, en concentraciones bajas, para que inhiba esos canales iónicos en la membrana del espermatozoide, sería la primera parte de la historia, porque también debe quedar demostrado que no bloquea ninguna otra función en el organismo.
Un brazo robótico de precisión micrométrica
Arturo Picones, experto en el manejo de tecnología en el campo de la industria farmacéutica, comentó que la metodología que se seguirá es la electrofisiología de patch clamp, una técnica que realizan profesionales, pero que esta vez se llevará a cabo a través de un robot – el cual será instalado en el Instituto de Fisiología Celular de la UNAM- , que al automatizar el proceso aumentará de manera considerable el número de células –en este caso espermatozoides-, que pueden ser monitoreadas. Previamente y con otros instrumentos, se llevará a cabo análisis de fluorescencia en células con la finalidad de determinar los flujos de calcio y potasio.
“La electrofisiología del espermatozoide es muy difícil y altamente especializada. Con el nuevo robot que tendremos se efectuará de manera simultánea el trabajo que realizan 16 electrofisiólogos. Esta tecnología mide corrientes iónicas, y el tamizaje que emplea acelerará el proceso para encontrar las posibles drogas que bloqueen los canales. Las sustancias con las que estaremos empezando los experimentos son algunos polipéptidos y otras moléculas menores”.
Arturo Hernández subrayó que luego de obtener sustancias que sean buenas candidatas, el paso siguiente será probarlas con electrofisiología tradicional, es decir un experto realizando manualmente el patch clamp, que sería la referencia y la confirmación para luego pasar a la caracterización del compuesto.
Continuarán, dijo, los ensayos de movilidad “para ver si los espermatozoides nadan más despacio o no nadan”, y observar cualquier otra modificación en su conducta y así llegar al final de todo este proceso con una serie de compuestos que se puedan etiquetar como viables y prometedores para que otros grupos de investigación lo prueben en ratones o en humanos, en las fases preclínica y clínica.
A partir de la reciente firma de un convenio con vigencia de tres años entre la UNAM, a través del Instituto de Fisiología Celular, y la Secretaría de Ciencia y Tecnología del DF, ambas entidades asumieron una serie de compromisos en torno al proyecto. Entre estos, la máxima casa de estudios proveerá de recursos, personal e instalaciones, mientras que la dependencia capitalina aportará durante ese tiempo los recursos económicos que ya se han definido.
Sobre el nuevo equipo, los científicos citados consideraron que su adquisición va mucho más allá de los logros que se alcancen en relación con el anticonceptivo masculino, ya que este laboratorio podrá ser utilizado para encontrar otros compuestos que eventualmente puedan ser empleados en otras áreas como la prevención o tratamiento de enfermedades y en la formación de nuevos investigadores.
Fabiola Trelles Ramírez