¿Qué avance supone la obtención de albúmina a partir de arroz transgénico?


Ayer se conoció que científicos chinos acababan de anunciar la obtención de albúmina a partir de arroz transgénico. El descubrimiento puede llevar a una auténtica en la revolución científica, ya que la albúmina en la actualidad sólo extrae mediante donaciones de sangre y es vital en los quirófanos.

XA-21 experiment

Fotografía de IRRI en Flickr de Plantas de arroz transgénico en Filipinas

La albúmina es la proteína intravenosa más utilizada en el mundo con fines terapéuticos. Sirve para estabilizar el volumen sanguíneo y evitar el riesgo de infarto, y su aplicación en los quirófanos es prácticamente diaria.

Se emplea en hemorragias, quemaduras, operaciones de cirugía o cuando el paciente presenta desnutrición o deshidratación, infecciones crónicas y enfermedades renales o hepáticas.

En el año 2006, el consumo anual en España era de 10 toneladas y a nivel mundial superaba las 500 toneladas y que prácticamente sólo se puede lograr a partir de donaciones sanguíneas humanas.

Las semillas de arroz transgénico

Ahora se abre un nuevo camino para la obtención de esta proteína, gracias a la investigación desarrollada por investigadores chinos.

Para la producción de la proteína, los científicos chinos han manipulado los granos de arroz, con el objetivo de que éstos produzcan grandes cantidades de esta sustancia.

Posteriormente realizaron una separación de esta proteína del resto de proteínas del arroz, logrando obtener 2,75 gramos de albúmina por kilo de arroz. Gracias a que el genoma del arroz se descifró en 2005, fue relativamente sencillo realizar la correcta separación y obtención de la albúmina.

Durante la fase de pruebas del experimento, se empleó la albúmina obtenida para el tratamiento de ratas con cirrosis, una de los múltiples funciones que tiene esta proteína en humanos, ya que el déficit de esta proteína está ligado a patologías hepáticas.

Los resultados, revelaron que la efectividad era similar a las ratas que habían sido tratadas con la albúmina de origen de humano. Las ratas que fueron tratadas con la albúmina del arroz transgénico, no mostraron ningún tipo de rechazo inmunológico.

Este trabajo de obtención de albúmina humana a partir de arroz, se suma a los descubrimientos del pasado donde se logró la obtención de HSA a partir de plantas de tabaco aunque en pequeña cantidad o con patatas transgénicas aunque en este último caso habían logrado 2 gramos por cada kilo de patata (con el arroz serían 2,75) cuando lo habitual es lograr unas diez veces menos con otros “métodos más tradicionales”

La obtención de albúmina en la actualidad

La albúmina humana se obtiene a partir del plasma o de placentas humanas. A nivel industrial se prepara por un fraccionamiento de mezclas de plasma proceden de cientos de donantes, previamente filtrada para evitar ciertos antígenos superficiales como el de la hepatitis B, anticuerpos de virus, HIV, etc…

El método de obtención de la albúmina, se mantiene con algunas modificaciones desde 1940, cuando fue desarrollado por Cohn durante la Segunda Guerra Mundial con el fraccionamiento del plasma humano a un proceso de fraccionamiento con etanol en diferentes concentraciones, variaciones de temperatura, pH… hasta obtener fracciones que contendrán diferentes factores y proteínas sanguíneas como el fibrinógeno, inmunoglobulinas y factores de coagulación.

De esta forma, y tras varios procesos, se llega a una albúmina de una pureza del 95% aunque con algunos métodos se puede obtener mayor cantidad pero sólo con una pureza del 85%.

A pesar de la existencia de materiales sintéticos biocompatibles, la obtención mediante arroz transgénico, supondría la obtención de grandes cantidades de albúmina de forma sencilla, con seguridad y de forma barata.

Uno de los métodos más utilizados ha sido la obtención de albúmina humana a partir de levaduras y células de mamífero. Sin embargo, su elevado coste en el mercado hace que estos métodos de obtención no sean competitivos.

Si el precio en farmacia de la albúmina producida a partir de plasma es de unos 4 euros por gramo, el de la obtenida de levaduras o células de mamífero va desde los 300 hasta los 4.000 euros por gramo. Aunque el del plasma es un método válido y relativamente barato, la obtención a partir de arroz, aún podría ser más barata.

Don Brooks, que desarrolla materiales sintéticos biocompatibles en la British Columbia en Vancouver (Canadá) y que ha creado su propia versión sintética de la proteína HSA, en declaraciones a Nature News, está de acuerdo con el descubrimiento de los investigadores chinos.

“Estoy convencido de que lo que han producido es una buena reproducción del material humano”. “El trabajo de laboratorio que han hecho es bastante impresionante. Todavía tienen que hacerlo en las personas para asegurarse de que es tan seguro como el material nativo, pero es bastante bien.”

Por otra parte

“Los autores han demostrado una purificación a gran escala y equivalencia al HSA humano”, dijo Richard Twyman, de Pharma-Planta, un consorcio estadounidense enfocado a producir proteínas farmacéuticas a partir de plantas, citado en The Scientist.

Los autores esperan lograr ahora las autorizaciones y poder comenzar a utilizarla en los próximos dos años de forma experimental en humanos para poder dar el paso definitivo.

Albúmina y usos

La albúmina, es la proteína más abundante en el plasma sanguínea y está producida sólo por el hígado. En el organismo humano, hay unos 500 gramos de albúmina con una producción de unos 15 gramos diarios y con una vida media de 20 días.

La importancia de esta proteína, es que se trata de la responsable de mantener la presión osmótica de la sangre siendo además esencial en la nutrición humana, ya que participa en el transporte de lípidos y de otras muchas sustancias como el calcio circulante, hormonas sexuales, ácidos grasos, etc…

La deficiencia de esta proteína, está relacionada con patologías hepáticas como la cirrosis y también con patologías renales. Además de estas funciones, la albúmina se emplea en el caso de grandes quemaduras y como ya hemos dicho al principio, su uso es clave a diario en las operaciones debido a su versatilidad y posibilidades de empleo.

Problemas para el cultivo del arroz

Ahora una vez que se ha logrado esta minirevolución, el problema está en la producción del arroz a gran escala debido a los miedos de los grupos antitransgénicos por su posible riesgo medioambiental por contaminaciones (que también ocurre de forma natural) tal y como ha ocurrido con las protestas por la obtención de anticuerpos contra el HIV a partir de plantas de tabaco transgénico o como las recientes protestas contra el cultivo de Arroz en Vinarós (Valencia) para producir la enzima recombinante ácido glucosidasa, utilizada en la terapia contra la enfermedad de Gaucher. Finalmente el cultivo del arroz fue rechazado por falta de documentación de la empresa que quería realizar la experimentación.

Lo cierto es que una de las razones aportadas en este último caso por colectivos opuestos al cultivo de transgénicos y que podrían valer ahora es que:

Organización agraria La Unión “ya hay tratamiento para esa enfermedad y las enzimas humanas necesarias se obtienen en espacios confinados como son los laboratorios”.

El Mundo

Lo que dicen es totalmente cierto, pero el problema radica en lo que hemos visto anteriormente y es que la producción de albúmina sintética es cara y no siempre tiene las mismas características que la humana. En este caso, sí las tendría y su coste podría ser más reducido por lo que se abarataría el acceso a la sanidad o se podrían realizar más operaciones, de ahí la importancia del experimento que se ha logrado desarrollar.

Recomendada lectura de Arroz Dorado, Vitamina A y Hierro o Cómo un transgénico puede salvar miles de vidas

El artículo

He, Y. et al. (2011) Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds. Proc. Natl Acad. Sci. advance online publication – En PDF

albúmina

Más información

– He, Y. et al. Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds. Proc. Natl Acad. Sci. advance online publication

Rice seed yields blood protein

Blood Protein from Rice

Unos científicos chinos sintetizan una proteína humana a partir de arroz
Enlace
La albúmina ¿Qué es la albúmina?

Hemoderivados: Conociendo más sobre Albúmina Humana

– Pacheco S. et al. (2007) Albúmina en el paciente crítico: ¿Mito o realidad terapéutica?. Rev. chil. pediatr. v.78 n.4 Santiago ago. 2007

Pontificia Universidad Católica de Chile. Reposición de Fluídos

Albúmina humana a partir de plantas de tabaco

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Las dos caras de las plantas transgénicas: Las semillas Monsanto y el arroz dorado

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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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