Proteína bovina, esperanza para combatir cáncer e infecciones

Proteína bovina, esperanza para combatir cáncer e infecciones

Por: Alejandro Tamayo Montoya // Fotografía: Miguel Ángel Sánchez Labrada

Con moléculas sintetizadas a partir de fragmentos de una proteína de la leche de vaca, científicos realizan avances prometedores para combatir diferentes tipos de infecciones y cáncer.

Leche para el café, una malteada, un jugo o un postre. Ese líquido, tan importante en la cocina y para diversos sectores de la economía, es así mismo bien ponderado en los laboratorios de investigación. Gracias a las proteínas que se encuentran en su composición química, se están generando soluciones para contrarrestar el cáncer y las infecciones.

Así lo demuestra un estudio en el que participan investigadores de la Pontificia Universidad Javeriana y la Universidad Nacional de Colombia. Tres años de trabajo conjunto se traducen en la obtención de un péptido (porciones pequeñas de las proteínas) que con modificaciones químicas puede matar o controlar hongos y tumores.

Las proteínas utilizadas por este grupo de científicos provienen de la lactoferricina bovina. De acuerdo con ellos, la lactoferricina de vaca se asemeja en un 90 % a la humana, por lo que este líquido es muy versátil para sacar compuestos antitumorales y antibióticos que beneficien a las personas con enfermedades como el cáncer de seno o infecciones por hongos.

“Hay una serie de variaciones en este tipo de cáncer que son muy resistentes a los procedimientos actuales; otros son más fáciles de tratar, pero hay que tener en cuenta los efectos colaterales de la quimioterapia, que son muy grandes”, explica la bacterióloga Claudia Marcela Parra Giraldo, coinvestigadora de este proyecto. “Encontrar un método de gran cobertura y dirigido solo hacia las células tumorales sería ‘eureka’, es poder matarlas y dejar las células buenas para que sean capaces de restablecer el sistema”.

Ahí radica la importancia del desarrollo de los péptidos, que mediante transformación química podrían tener una forma selectiva de aniquilar los tumores y los hongos, con menos efectos, porque provienen de seres vivos.

 

El proceso en el laboratorio

Los hongos comparten el diseño estructural de las células humanas, por lo que analizarlos en varias pruebas de laboratorio permite, en el camino, hacer la búsqueda de los efectos antitumorales y antifúngicos. Por eso, la evaluación de los péptidos ha potencializado ambos grupos.

Los especialistas de la Universidad Nacional hacen los péptidos en recipientes de laboratorio, cuyas condiciones de pH y temperatura son ajustadas previamente para que se produzcan las reacciones químicas. Estos péptidos se van tejiendo por medio de enlaces químicos. Luego, esas uniones se evalúan a través de diversas pruebas, entre las que se incluyen varios equipos. Uno de ellos es el llamado HPLC, que verifica si los péptidos se obtuvieron, así como su pureza.

Si todo ese proceso funciona, se inician las pruebas biológicas. En ellas el primer paso es comprobar que estos péptidos no sean hemolíticos, es decir, que no rompan los glóbulos rojos, porque la mayoría se adhiere a las membranas biológicas. Posteriormente, se evalúa la toxicidad para células normales y, finalmente, el efecto en cultivos tumorales y hongos.

 

Un grupo de universidades bogotanas comparte sus capacidades y conocimientos sobre los microorganismos para combatir enfermedades como el cáncer.

 

Para el caso del trabajo con hongos, Parra explica que en una placa, no más grande que una mano, se ubican 96 ‘pocillos’. En cada uno se coloca un elemento fúngico en una concentración equilibrada y se utiliza un equipo que lo agita permanentemente para garantizar su crecimiento. Dicho aparato también va leyendo la cantidad de partículas que aumentan su tamaño. Si el péptido es exitoso, los hongos de la muestra se mueren o no crecen más, algo que se realiza paralelamente en placas con pocillos más grandes, y mediante microscopía y citometría de flujo (tecnología de láser) se evalúa el efecto antitumoral. Los dos grupos cuentan con estudiantes de doctorado compartidos, que aprenden de manera transversal sobre química, química farmacéutica, microbiología, y biología celular y molecular.

En cuanto al desarrollo de antifúngicos, se buscan terapias que controlen el crecimiento de hongos, más que su eliminación total. “Muchas veces los microorganismos no son peligrosos si se controla su crecimiento y cantidad. Arrasar completamente con aquellos que estén naturalmente en el cuerpo abre la puerta para que ingresen otros nuevos. Y de los nuevos no se conoce nada. Ahí es mejor malo conocido que bueno por conocer”, explica Parra, quien además cuenta con un doctorado en parasitología y microbiología.

 

Lo que viene

Estos científicos están migrando hacia una nueva fase de la investigación, en colaboración con la Universidad de los Andes. Actualmente se encuentran diseñando ensayos con peces cebra. “Estos peces se pueden infectar con células tumorales y hongos, y como son transparentes, uno puede hacer el seguimiento por microscopio de la actividad del péptido. Luego se les hacen estudios de patología para observar los cambios de las células que se colocaron”, detalla la bacterióloga.

Aunque falta mucho camino para cumplir con el objetivo de materializar la investigación en la fase clínica, los científicos asumen con paciencia el paso a paso de una exploración de este tipo. Si los análisis son exitosos, pasarían de experimentar con peces a con ratones. Después de eso, podrían continuar su iniciativa con biopsias de humanos. Para Parra, en esta investigación se logró formar una comunidad académica multidisciplinaria compuesta por especialistas y más de 30 estudiantes, que ya van mostrando resultados para el avance de la ciencia colombiana. Además de encontrar alternativas para hacer frente a infecciones por hongos multirresistentes, también trabajan en otros tipos de cáncer.

 

Para leer más: Barragán Cárdenas, A. et al. (2020). Selective cytotoxic effect against the MDA-MB-468 breast cancer cell line of the antibacterial palindromic peptide derived from bovine lactoferricin. Recuperado de https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ra/d0ra02688c#!divAbstract


 

TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Desarrollo de un medicamento contra el cáncer de mama basado en un péptido polivalente derivado de la LfcinB: estudio de la fase preclínica (fase cero), caracterización fisicoquímica de un lote del fármaco para estudios preclínicos INVESTIGADORES PRINCIPALES: Javier García Castañeda y Zuly Rivera-Monroy
COINVESTIGADORES: Andrea Barragán-Cárdenas, Maribel Urrea-Pelayo, Víctor Alfonso Niño-Ramírez, Adriana Umaña-Pérez, Jean Paul Vernot, Claudia Marcela Parra Giraldo, Ricardo Fierro-Medina
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia Facultad de Medicina, Departamento de Ciencias Fisiológicas, Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias, Pontificia Universidad Javeriana PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2016-2020

 

 

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