El Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM obtuvo tres nuevas patentes que tienen una alta probabilidad de convertirse en innovación. Estas patentes permitirán obtener bioplásticos, vacunas aviares más efectivas y generar antivenenos de alacrán de nueva generación. En entrevista, Mario Trejo Loyo, secretario técnico de Gestión y Transferencia Tecnológica del IBt, explica en qué consiste cada uno de los desarrollos.

La primera protege cepas de Escherichia coli modificadas por ingeniería de vías metabólicas para producir D-lactato, L-lactato, R-3 hidroxi butirato (R-3HB) o etanol, con altos rendimientos y selectividad, utilizando procesos fermentativos, a partir de diferentes azúcares: xilosa, glucosa, arabinosa, manosa, galactosa, lactosa y jarabes de azúcares de desechos y productos agroindustriales, como suero de leche.

El fundamento es utilizar cepas de E. Coli como sustrato donde los científicos cambian su metabolismo para producir alguna enzima de interés, por ejemplo. “En este caso las modificaciones han sido para producir estas sustancias, muy interesantes porque son la base para obtener un tipo de bioplástico que puede ser utilizado para producir bolsas del súper y que se degrada en cuestión de meses”.

Dentro de la cepa, añade, otro producto importante que se puede obtener es etanol a partir de glucosa, pero también xilosa, azúcar que se obtiene de la hidrólisis de la celulosa en materiales como rastrojos y residuos agroindustriales, lactosa (en suero de leche). “Con este microorganismo modificado se puede aprovechar todo este tipo de residuos y producirlos en diferentes productos”.

Otra de las patentes protege un nuevo anticuerpo monoclonal que puede ser utilizado como acarreador de cualquier antígeno patogénico, en contra del cual se quiera obtener una vacuna aviar efectiva. Este acarreador fue probado contra influenza aviar y newcastle, pero es potencialmente factible para vacunas porcinas e incluso humanas.

“Se diseñó un anticuerpo monoclonal que se pega a la molécula que se quiere usar como antígeno, aquella a la cual queremos que genere una respuesta inmune en una vacuna y que se pega de manera química. Ocurre que el antígeno, por afinidad en células dendríticas, lleva rápido el antígeno para presentar la respuesta inmune, a diferencia de si se inyecta solo”.

Esto significa obtener vacunas que generen una respuesta más rápida y así pueda utilizarse en gallinas, que representa un mercado grande por el consumo de huevo y pollo. El anticuerpo se probó con el virus de la influenza aviar y otros que atacan fuertemente en las granjas. De acuerdo con Trejo Loyo, ya existe una empresa mexicana que evalúa el licenciamiento de esta tecnología.

La investigación fue enfocada para utilizarse en pollo, pero los científicos también probaron que el anticuerpo también se pega a células de cerdo y humanas, no obstante, forman parte de otras líneas de investigación.

ANTIVENENO DE NUEVA GENERACIÓN. La tercera patente corresponde a la producción de nuevos antivenenos para neutralizar el veneno de los principales alacranes que afectan al humano. Si bien el instituto tiene una amplia experiencia en el ramo, esta nueva generación de antivenenos no utiliza fragmentos de anticuerpo de caballo, como los anteriores, sino que se emplean anticuerpos monoclonales provenientes del ser humano. “Esto permite obtener antivenenos más seguros y eficaces, sin efectos secundarios". La investigación estuvo encabezada por Baltazar Becerril y Lourival Possani.

Los antivenenos actuales se conforman con fragmentos de anticuerpos de caballos generados a través de su inmunización. Mediante la inyección de extractos de veneno de cuatro especies de alacranes de México, los equinos reaccionan ante las toxinas y generan anticuerpos para neutralizarlas. Cuando la respuesta inmune del caballo llega a producir un suero suficientemente protector en contra del veneno, se extrae la sangre y se recupera el plasma que contiene los anticuerpos. Este suero, producido a principios del siglo pasado, sin procesar, solía producir reacciones secundarias indeseables en los humanos, por lo que ahora se procesa para producir los fragmentos de faboterápicos F(ab’)2 actuales.

Los antivenenos que se utilizan actualmente con base en esta tecnología son seguros y eficientes, pero son de origen animal. Ahora, los científicos del IBt desarrollaron un equivalente del antiveneno comercial, resultado de manipulaciones de biología molecular, donde usan la información genética de los seres humanos para aislar los genes que codifican para los anticuerpos.

Anteriormente, los científicos explicaron a Crónica que la parte más importante para que los anticuerpos reconozcan a sus blancos —en este caso a las toxinas de los venenos de alacrán— es una región que contiene a los “dominios variables del anticuerpo”, que tienen alta variabilidad en la secuencia de aminoácidos y pueden reconocer diferentes moléculas. Ahora bien, el nuevo antiveneno que desarrollan los científicos de la UNAM se obtiene mediante la clonación y expresión de los genes que permiten producir esta parte de los anticuerpos, conocida como fragmento variable de cadena única.

Este formato molecular es la parte funcional de las inmunoglobulinas (anticuerpos) que emplean los investigadores, por su papel en el reconocimiento de las toxinas. Ellos llaman a esta cualidad “afinidad”, esto es, la fuerza con la que los anticuerpos se mantienen unidos a su antígeno, en este caso las toxinas de los alacranes.