Modificando bacterias para lograr tratamientos contra el cáncer en menos tiempo


El empleo de microorganismos modificados para lograr medicamentos, hace tiempo que se emplean porque son fáciles de producir, con bajo coste y en poco tiempo. Científicos del MIT y de la Universidad de Tuffs, vienen de lograr la modificación genética de Escherichia coli para producir taxadieno, un precursor de paclitaxel, un antitumoral para cáncer de ovario, mama y pulmón. ¿Por qué la modificación? El paclitaxel se obtiene de la cáscara de Taxus brevifolia, un árbol con un crecimiento muy lento y muy caro de obtener (10.000 dólares/dosis y 2-4 árboles/paciente).

El compuesto del paclitaxel fue aislado a partir de la cáscara del Tejo del Pacífico (Taxus brevifolia), en 1967 por Monroe Wall y Mansukh Wani, del Research Triangle Institute.

El Tejo del Pacífico es un árbol de crecimiento extraordinariamente lento y cuyo interior se suele pudrir, y acaba generando formas huecas.

Por si eso no fuera poco, el Taxus brevifolia es un árbol que nunca se cultivó en su propio hábitat a gran escala, por lo que para lograr el compuesto logrado, se desarrolló una vía semi-sintética a partir de extractos de otros tejos de otras especies (principalmente el europeo, Taxus baccata) pero igualmente requiere muchísimo tiempo y árboles, con el coste económico y medioambiental que conlleva.

“El paclitaxel utilizado actualmente es un producto de semisíntesis a partir de un precursor extraído de la hoja del tejo. Además, el paclitaxel presenta problemas de extrema insolubilidad. Por lo tanto, aunque el paclitaxel es un agente quimioterapéutico con una muy importante actividad biológica, el descubrimiento de nuevas fuentes de paclitaxel o bien de compuestos miméticos de paclitaxel tiene una decisiva utilidad.”

Método de detección y evaluación de compuestos miméticos de paclitaxel.

Además de este crecimiento lento (es uno de los árboles con el crecimiento más lento del mundo), para el tratamiento necesario para un único paciente, son necesarios entre 2 y 4 árboles, y para lograr el tamaño adecuado para el corte, son necesarios decenas de años.

El coste de una única dosis, debido a todas estas dificultades puede llegar a los 10.000 dólares de media, de ahí que sea tan importante la búsqueda de un mecanismo por el que lograr el compuesto de forma sintética.

Lo que se ha logrado

Ahora un grupo de investigadores del MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) y de la Universidad de Tuffs, mediante un artículo publicado en Science (Isoprenoid Pathway Optimization for Taxol Precursor Overproduction in Escherichia coli) vienen de anunciar que acaban de lograr mediante la modificación genética de E. coli, para producir en grandes cantidades el compuesto taxadieno, un precursor del paclitaxel.

Aunque E. coli no es capaz de producir de forma natural el taxadieno, sí es capaz de sintetizar un compuesto intermedio denominado IPP, que está a unos pasos del taxadieno, algo que sí pueden hacer las plantas de forma natural, aunque a muy pequeña velocidad y con cantidades mínimas.

Por esta razón, introdujeron en E. coli, dos genes modificados de plantas, para poder desarrollarlos en el interior de la planta. Los genes introducidos, mejoraron en una relación de 1000 a 1, lo que se había logrado anteriormente con otro experimento con E. coli.

La novedad del estudio, además de producir esta cantidad mayor del compuesto, es que es la primera vez, que se logra convertir los intermediarios del compuesto (taxadieno en taxadieno 5-alfa-ol)

Según los autores, aún quedan bastantes pasos para poder lograr paclitaxel de forma sintética, pero sin duda, el conocimiento de los mecanismos necesarios, abre de forma extraordinaria, las puertas para poder llegar a lograr el paclitaxel sintético.

Nota

El descubrimiento lo conocí vía “Bactéria é modificada para produzir droga anticâncer”

Más información

– Stephanopoulos G; et al.Isoprenoid Pathway Optimization for Taxol Precursor Overproduction in Escherichia coli | doi: 10.1126/science.1191652

Taxus brevifolia Nutt.

FIGHTING OVARIAN CANCER FROM THE FOREST

– EL TEJO ( Taxus Baccata )

Bactéria é modificada para produzir droga anticâncer

Paclitaxel

Método de detección y evaluación de compuestos miméticos de paclitaxel.

Paclitaxel/Cisplatin Cost-Effective for Ovarian Cancer

¿Cuánto cuesta desarrollar un fármaco?

Vacunas: Producción y nuevos avances

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Acerca de andresrguez

Doctor por la Universidade de Vigo. Campo de especialización: comportamiento del plomo en suelos mineros, urbanos y campos de tiro, a través de técnicas espectroscópicas, toxicológicas y aplicación de nanopartículas.
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