En el desarrollo de nuevos fármacos, tomar algo de la naturaleza y modificarlo ha sido una estrategia exitosa que los químicos medicinales han empleado durante años. Ahora, con ayuda de la nanotecnología, los investigadores están convirtiendo candidatos a fármacos antes descartados en medicamentos utilizables.
Se estima que el 40 % de los fármacos aprobados para uso clínico pertenece a la categoría en la que el compuesto natural en sí, o una versión modificada, es el fármaco aprobado. Entre ellos figuran las estatinas (presentes en secreciones bacterianas), que se usan para reducir el colesterol; las quininas (presentes en árboles de quina), como antipalúdicos; y el paclitaxel (presente en tejos), como medicamento contra el cáncer.
Muchos de estos productos naturales son toxinas que producen plantas o animales como forma de defensa. Y el veneno de escorpión está despertando interés como fuente de nuevos fármacos. Contiene una mezcla de sustancias químicas biológicas llamadas péptidos, algunos de los cuales pueden desencadenar la muerte celular al formar poros en las membranas biológicas. La muerte celular puede ser útil si logramos dirigirla, por ejemplo, a las células tumorales para que se autodestruyan.
Estas toxinas pueden tener efectos muy potentes. Por ejemplo, un péptido pequeño en particular, conocido como TsAP-1 y aislado del escorpión amarillo brasileño (Tityus serrulatus), tiene propiedades antimicrobianas y anticancerígenas.
Sin embargo, hasta ahora ha sido difícil aprovechar este tipo de poder con fines clínicos, porque estas toxinas matan tanto los tumores como las células sanas. Un método para controlar esa toxicidad consiste en usar nanotecnología para construir vehículos de administración de fármacos diseñados especialmente. Si tiene éxito, el fármaco tóxico se libera para matar solo los tejidos no deseados del cuerpo.
Dipanjan Pan, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, ha llevado a cabo un intento de este tipo. En un estudio publicado en la revista Chemical Communications, los científicos afirman haber creado cápsulas esféricas para atrapar la toxina del veneno de escorpión TsAP-1. Esta toxina encapsulada, denominada NanoVenin, multiplica por diez la eficacia del fármaco para matar células de cáncer de mama.
Este avance resulta interesante por dos motivos. En primer lugar, la toxina del veneno en su forma natural no podía utilizarse por su falta de especificidad y, en segundo lugar, la incorporación de la toxina del veneno a la nanopartícula aumentó considerablemente la potencia del fármaco, lo que lo hace más útil desde el punto de vista clínico.
Esta forma del fármaco actúa sobre las células de cáncer de mama, pero aún no es específica de una enfermedad. Los investigadores pueden modificar su capa exterior, por ejemplo, añadiendo proteínas que permitan dirigirla a ciertos tipos de cáncer. También podría ser posible recubrir la nanopartícula con una capa biodegradable para atrapar su toxicidad hasta que llegue a la zona enferma, donde la capa se degrada y deja al descubierto la toxina.
Esta administración precisa puede funcionar mediante un «sistema de llave y cerradura» de estructuras biológicas muy específicas. Por ejemplo, distintos tipos de células cancerosas tienen secreciones características o proteínas en su superficie: la capa biodegradable del fármaco puede diseñarse para reconocer esas secreciones o proteínas específicas y, después, activar el proceso de degradación, lo que permite administrar el fármaco con precisión.
A menudo se han descubierto fármacos eficaces que no se han comercializado debido a problemas de administración. Sin embargo, los últimos avances en nanotecnología muestran cómo los fármacos descartados que se obtuvieron de compuestos naturales pueden sacarse del estante para combatir enfermedades.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde las opiniones expresadas.
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Autor: Benjamin Burke es asistente de investigación posdoctoral en imagen molecular en la Universidad de Hull.
Imagen: Un radiólogo examina las radiografías cerebrales de un paciente que se sometió a un chequeo médico preventivo contra el cáncer en el North Bengal Oncology Center, un hospital oncológico situado en las afueras de la ciudad de Siliguri, en el este de la India, el 25 de febrero de 2009. REUTERS.