Encuentran una vía rápida para crear opiáceos a partir de levaduras

La elaboración de fármacos a partir de microorganismos no es un tema nuevo. El ejemplo más evidente es el de los antibióticos, producidos a partir de bacterias u otros seres vivos. También, fruto de la biología sintética es el desarrollo, a partir de la modificación de una cepa de levadura, de la artemisina semisintética, que asegurará un flujo homogéneo en la lucha contra la malaria.

Según reporta El Mundo, lo que la biología sintética puede aportar en el terreno de los opiáceos es hacer un método más rápido, y exento de las limitaciones climatológicas, de producir estos analgésicos y anestésicos. El opio es una droga que se extrae de la adormidera o Papaver somniferum, una planta cuyas cápsulas inmaduras contienen una savia que, al secarse, se convierte en una resina oscura que contiene alcaloides. Los principales alcaloides son la morfina, la codeína, tebaína, papaverina y noscapina. La codeína es, a su vez, la sustancia inicial para la obtención de otros alcaloides semisintéticos, como la hidrocodona. La tebaína, aunque no se utiliza con fines terapéuticos, es el alcaloide inicial para la fabricación de otros opiáceos como la oxidocona.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) clasifica estos compuestos como medicinas esenciales debido a su uso para tratar el dolor intenso y en el manejo de pacientes paliativos. En muchos países en vías de desarrollo, existe una escasez de estos fármacos. Según cifras de la OMS, unos 5.500 millones de personas tienen "bajo o inexistente acceso a tratamientos para el dolor moderado o intenso".

La explicación podría estar en la forma de obtener estos medicamentos ya que es necesario cultivar la adormidera, un proceso que es susceptible a numerosos problemas como plagas, enfermedades, alteraciones climatológicas que pueden mermar la producción industrial y dar lugar a desabastecimientos en algunos países. Cada año, se cultivan aproximadamente unas 100 mil hectáreas de opio con las que se obtienen unas 800 toneladas de opiáceos.

Adición de genes a las levaduras

Ante la carencia de estos analgésicos en muchos países, lograr un método más rápido de producción podría ser una buena alternativa a los cultivos de adormidera. Eso es lo que propone el grupo que lidera Christina Smolke, profesora asociada de Bioingeniería en Stanford. "Cuando empezamos a trabajar hace una década, muchos expertos pensaron que sería imposible diseñar levaduras para reemplazar todo el proceso de la granja a la fábrica. Sin embargo, ahora han podido ofrecer una prueba de concepto, es decir, un experimento en el que demuestran que las levaduras como la del pan se pueden modificar genéticamente para que den lugar a ciertos opiáceos, y en sólo unos días.

No obstante, no se puede hablar todavía de una revolución en marcha sino del inicio de algo prometedor. El método desarrollado por estos investigadores necesita unos 16.600 litros de levadura para producir una dosis única de opiáceos. "Esto es solo el comienzo", ha explicado en un comunicado Smolke. "La técnica la hemos desarrollado y hemos demostrado que los analgésicos opiáceos pueden adaptarse para producir muchos compuestos derivados de plantas para combatir el cáncer, las enfermedades infecciosas y las crónicas como la hipertensión y la artritis".

Lo que estos investigadores hicieron fue transformar las levaduras para alterar su genoma y obligarlas a sintetizar ciertas sustancias al igual que se ha hecho con la artemisina. Sin embargo, la manipulación para obtener sustancias opiáceas requiere un trabajo más complejo ya que, tal y como informa el trabajo, si para obtener artemisina sintética se requirió añadir seis genes a la levadura, en el caso de los opiáceos, se ha necesitado añadir 23 genes. "Esta es la síntesis más complicada que hasta ahora se ha hecho con levaduras", ha señalado Smolke.

Lo que se persigue al añadir esos genes es que produzcan enzimas que fuerzan a la célula a transformar el azúcar en hidrocodona (una sustancia opiácea). Con otra cepa de levadura, el equipo ha logrado transformar el azúcar en tebaína, un alcaloide similar a la morfina.

Santiago Cuéllar, responsable del departamento de Acción Profesional del Consejo General de Colegios Farmacéuticos, insiste en que el desarrollo llevado a cabo por los investigadores de Standford es un logro desde un punto de vista científico "pero no una revolución. Hay alternativas que ellos no han contemplado en este artículo y que podrían ser útiles para la fabricación de fármacos".

Entre otras, este experto destaca los trabajos que se están realizando con otras técnicas como "la columna de cromatografía de síntesis o la química seca, que son procedimientos útiles para sintetizar moléculas no muy grandes sin usar diluyentes. Pero hay muchos otros".

El trabajo de Smolke ofrece una ventaja sobre el método actual de fabricación de opiáceos, destaca Cuéllar, y es que "ahora mismo la fuente principal de obtención de estas sustancias procede del cultivo del opio en zonas reguladas como Turquía. Se trata de una fuente natural sujeta a limitaciones varias como las climatológicas, conflictos de guerra, etc. La elaboración de opiáceos a partir de modificación de levaduras asegura la producción. No obstante, este artículo describe una prueba de concepto, estamos en los inicios de esta vía para fabricar opiaceos. Ahora hay que llevar a cabo todo el proceso de desarrollo industrial, que es largo y costoso. Pero, si esto fuera una realidad, este procedimiento abarataría costes, se podría controlar la producción y aceleraría la fabricación" concluye.