Ciencia le da ‘alas’ a los alacranes

Su capacidad de adaptación los ha convertido en persistentes protagonistas de nuestro entorno. Los alacranes son algunos de los animales terrestres más antiguos de la Tierra: se han encontrado fósiles que atestiguan su presencia desde hace más de 350 millones de años. Actualmente en todo el mundo existen alrededor de 2 mil 500 especies y más de 10 % de éstas se encuentra en nuestro país.

El género Centruroide prevalece en México como el más peligroso. Se trata de escorpiones de la familia Buthidae, descrita en 1890, y cuyas especies se encuentran distribuidas a lo largo de todo el continente. Las intoxicaciones por picadura de alacrán son más comunes en entidades de la Vertiente del Pacífico, desde Sonora hasta Oaxaca; y en estados del centro de la República, como Morelos, Guanajuato y Durango.

Según datos de la Dirección General de Epidemiología de la Secretaría de Salud, la investigación taxonómica sobre estos arácnidos se inició en nuestro país hace ochenta años; sin embargo, el conocimiento popular ya ofrecía su propia identificación de especies desde muchos años antes. La medicina popular ha generado una extensa gama de remedios en la que los alacranes han sido los protagonistas, pero el rigor del estudio científico es el que verdaderamente ha multiplicado sus posibilidades.

La aproximación al estudio del alacrán ha sido mediante dos vertientes principales: por un lado, en la búsqueda de un antídoto eficaz contra su picadura; y por otra parte, en la identificación de sus componentes para desarrollar su potencial científico en diferentes áreas.

MÁS DE CUATRO DÉCADAS DE ESTUDIO

El veneno del alacrán se produce en las glándulas ubicadas en la vesícula del telsón, donde también se encuentra el aguijón, una especie de espina hueca en forma de aguja, que es utilizada para inocular el veneno en las presas o en los posibles depredadores. El veneno no sólo significa amenaza de muerte, pues contiene un vasto menú de interesantes componentes, principalmente proteicos, que pueden convertirse en herramientas útiles para el desarrollo farmacológico.

Uno de los hombres más reconocidos en nuestro país en el estudio de los alacranes es el doctor Lourival Domingos Possani, Premio Nacional de Ciencias y Artes en dos ocasiones (1995 y 2016) e investigador del Instituto de Biotecnología (IBt) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). El investigador brasileño naturalizado mexicano se ha dedicado desde hace 42 años al estudio toxicológico de este arácnido.

El experto precisa que en nuestro país existen 280 especies de alacrán y de todas éstas, 16 son las más peligrosas, principalmente los Centruroides noxius, característicos del estado de Nayarit. Un trabajo fundamental a lo largo de estos años ha sido estudiar la composición del veneno para separar sus componentes e identificar su estructura química y función.

El miembro emérito del Sistema Nacional de Investigadores señala que actualmente los antivenenos disponibles en nuestro país son de origen animal, generados por un fragmento del anticuerpo del equino. Possani señala que se trata de productos que han evolucionado bien pues hoy en día son procesados por purificación de los anticuerpos y tratados con enzimas especiales que los hace muy seguros; sin embargo, están trabajando para lograr que sean aún más eficientes mediante un proyecto que consiste en clonar los genes que codifican las inmoglobulinas humanas. Mediante un banco de genes se han logrado seleccionar anticuerpos que neutralizan las toxinas de algunas especies de alacrán.

Este trabajo lo realiza con el equipo de trabajo del doctor Baltazar Becerril, también investigador del Instituto de Biotecnología de la UNAM. Becerril señala que en nuestro país el antídoto contra alacrán es elaborado básicamente por dos empresas: una privada, que es el Instituto Bioclón; y una paraestatal, Birmex. Este antídoto se elabora inyectando el veneno de cuatro de las especies más peligrosas de alacrán a los caballos.

El experto explica que la inyección repetida del veneno provoca que finalmente los caballos produzcan las moléculas encargadas de neutralizar a los componentes del veneno.

"Nosotros estamos en vías de desarrollo de un antiveneno de origen humano, una nueva generación de antídotos que estarían dirigidos exclusivamente contra las toxinas de los venenos, a diferencia de lo que sucede con un caballo que genera anticuerpos frente a todo lo que está en los venenos, no sólo las toxinas".

Becerril comenta que otra de las ventajas de esta nueva generación de antídotos sería el tamaño molecular, pues hay una relación directa entre la talla molecular y la rapidez con la que el veneno se distribuye en el cuerpo, mientras más cercana sea la talla molecular del veneno al del antídoto, las toxinas se localizan más rápido. De esta forma, su efecto es más efectivo y se elimina también a mayor velocidad del organismo y por vía renal, algo que no ocurre con el antídoto actual.

El 80 % de las defunciones por picadura de alacrán se da en menores de cinco años, pues el veneno es más mortal en seres humanos con menor masa corporal, así que una mayor rapidez en la acción del antídoto puede aumentar las posibilidades de vida de un niño o de un adulto mayor con alguna enfermedad debilitante. Aunque en las últimas tres décadas la tasa de defunciones por picadura de alacrán ha disminuido mucho, aún se calculan alrededor de cien decesos por picadura de alacrán al año.

Es así que lo que buscan los investigadores es la innovación tecnológica mediante un nuevo biológico constituido por tres o cuatro anticuerpos que utilizarían una fábrica molecular (bacteria, levadura, etcétera) controlada, sin tener que depender de los anticuerpos generados por un caballo; además, con este procedimiento también se evitaría el uso de equinos para la producción del antídoto y también se podría evitar matar miles de alacranes para fabricar el veneno, pues la ingeniería genética da oportunidad de desarrollar los componentes en el laboratorio.

El tiempo estimado por los especialistas para tener varios anticuerpos que reconozcan suficientes toxinas de los diferentes tipos de veneno prevalecientes en el país, es de dos años. El doctor Becerril señala que históricamente la razón de estudiar los venenos tiene que ver por el estudio de sus actividades nocivas, es decir que ponen en peligro la vida de un individuo, pero más recientemente otra cara de la moneda es la de encontrar principios activos terapéuticos.

OTRAS POSIBILIDADES MÉDICAS

Precisamente tres de las seis patentes otorgadas al Instituto de Biotecnología de la UNAM, el año pasado, tienen que ver con las posibilidades terapéuticas del veneno de alacrán. El alacrán Centruroides suffussus suffussus posee un péptido que resultó tener actividad antibiótica eficaz contra cepas microbianas resistentes a otros fármacos, tales como las bacterias Enterococcus faecalis, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermis, Pseudomonas aeruginosa y Escherichia coli, así como el hongo Candida albicans, agentes patógenos causantes de infecciones tanto de los sistemas digestivo y respiratorio, como de la piel.

El doctor Lourival Possani cuenta con alrededor de 80 patentes que protegen su trabajo y que abren camino a la ciencia aplicada. Possani también ha trabajado con el doctor Gerardo Corzo Burguete (también investigador del IBt) para divulgar precisamente las evidencias de la actividad antibiótica in vitro contra cepas de las bacterias resistentes anteriormente mencionadas. Según informes de la Secretaría Técnica de Gestión y Transferencia de Tecnología de esta institución, esta patente está siendo transferida a una empresa mexicana para su explotación comercial en aplicaciones tópicas para tratar infecciones dérmicas, como el llamado pie diabético.

Possani señala que el reconocimiento de péptidos u otras sustancias que son capaces de evitar el crecimiento de bacterias o microorganismos pueden funcionar como antibióticos y alternativas contra cepas resistentes para las que los antibióticos de uso común ya no son útiles.

Por su parte, el doctor Corzo agrega que finalmente uno de los grandes avances en los últimos años respecto al estudio de la estructura y la función de moléculas provenientes del veneno de alacranes ha sido precisamente poder describir las estructuras de las proteínas del alacrán que no son neurotóxicas, pero que presentan funciones antibióticas, o bien, que estimulan positivamente el sistema inmune de animales. Puntualiza que "los antibióticos desarrollados con los venenos de alacrán presentan un mecanismo bactericida diferente a los antibióticos de uso común; esto es, tienen su actividad microbicida al despolarizar la membrana bacteriana y provocar un desequilibrio iónico".

La principal lista de patentes de Possani está relacionada con más de 20 péptidos inmunomoduladores. Otra patente otorgada recientemente, Se refiere a dos péptidos aislados del veneno de un alacrán mexicano que presenta actividad de moduladores de un canal de potasio muy especial, y que ha sido identificado como pieza clave en el posible tratamiento de enfermedades autoinmunes como la psoriasis, la artritis reumatoide y la esclerosis múltiple, entre otras; e incluso como una posibilidad para trabajar en el rechazo de órganos.

"También hemos encontrado componentes que tienen acción contra los parásitos del género Plasmodium que ocasionan el paludismo", señala y agrega que existen otras funciones en el veneno de los alacranes que abren otras vetas de estudio, pues existen toxinas que no son dañinas a los humanos, pero matan otros artrópodos por lo que también pueden ser utilizados en la fabricación de bioinsecticidas.

El laboratorio del doctor Lourival Domingos Possani, Premio Nacional de Ciencias 2016, en el área de Tecnología, Innovación y Diseño, se ha convertido en un referente mundial en el estudio del alacrán cuyo veneno también se convierte en esperanza de vida.