Martes, 28 mayo 2013

Biología

¿Algas comestibles para vacunar contra enfermedades?

La malaria o paludismo ha sido a lo largo de la historia una de las principales causas de muerte humana por enfermedad transmitida mediante insectos. En la actualidad, el Plasmodium falciparum, el organismo que causa la malaria, afecta a 225 millones de personas en el mundo anualmente. En África, la cifra de muertes anuales por malaria ha oscilado alrededor del millón.

Hace tres años, un equipo de biólogos de la Universidad de California en San Diego, dirigido por el biólogo Stephen Mayfield, presentó los resultados de un importante estudio pionero que demostraba que muchas proteínas humanas complejas y con valor terapéutico, como por ejemplo anticuerpos monoclonales y hormonas de crecimiento, podían ser producidas por algas Chlamydomonas, muy comunes. Eso hizo que James Gregory, investigador en el laboratorio de Mayfield, se preguntara si las algas Chlamydomonas podrían producir también candidatos a vacunas para bloquear la transmisión de la malaria.

Dos mil millones de personas viven en regiones donde la malaria es endémica, lo cual hace que administrar una vacuna contra la malaria sea un proyecto costoso y logísticamente difícil, sobre todo cuando la producción de la vacuna es cara. Así que unos biólogos de la citada universidad se propusieron determinar si esta alga, un organismo que puede producir proteínas complejas de forma muy barata, sería capaz de elaborar proteínas que inhibieran la infección por malaria.

Con la colaboración de Joseph Vinetz, profesor de medicina en la citada universidad e importante experto en enfermedades tropicales que ha estado trabajando desde hace tiempo en el desarrollo de vacunas contra la malaria, los investigadores mostraron en su estudio anterior que las proteínas producidas por las algas, al ser inyectadas en ratones de laboratorio, producían anticuerpos que bloqueaban la transmisión de la malaria desde los mosquitos.

El siguiente paso era ver si podían inmunizar ratones contra la malaria mediante la simple ingestión de una pequeña cantidad del alga genéticamente modificada.

En su estudio más reciente, los investigadores unieron una proteína que provoca una respuesta de anticuerpos en los ratones contra el organismo que causa la malaria, con una proteína producida por la bacteria responsable del cólera, Vibrio cholera, la cual se une a células del epitelio intestinal. Luego, modificaron genéticamente las algas para que produjeran esta combinación de dos proteínas, liofilizaron el alga y por último dieron de comer a los ratones un poquito del polvo verde resultante.

(Las algas comestibles Chlamydomonas, vistas aquí en unas instalaciones de la Universidad de California en San Diego, pueden ser cultivadas en estanques de cualquier parte del mundo. (Foto: SD-CAB)

El resultado fue que los ratones desarrollaron un tipo de anticuerpos contra las proteínas del parásito de la malaria y contra una toxina producida por la bacteria del cólera. Sin embargo, dado que los anticuerpos producidos son de un tipo que se genera en el intestino y en los revestimientos de las mucosas, no protegen contra los protozoos que causan la malaria, los cuales son inyectados directamente al torrente sanguíneo mediante la picadura de mosquitos del género Anopheles.

Así pues, los resultados de este nuevo estudio indican que aún no es posible vacunar contra la malaria mediante la simple ingestión de una pequeña cantidad del alga genéticamente modificada. Sin embargo, este mismo método sí puede servir para vacunar oralmente y a bajo costo contra una amplia variedad de enfermedades infecciosas que afectan a los revestimientos de las mucosas, valiéndose del alga comestible, preparada en forma de polvo liofilizado.

Los investigadores creen que las infecciones bacterianas causadas por  bacterias del género Salmonella, la Escherichia coli, y otros patógenos transmitidos por alimentos y el agua, se podrían prevenir en el futuro mediante vacunas baratas desarrolladas a partir de algas que se podrían ingerir en vez de ser inyectadas.

En la nueva investigación también han trabajado Aaron Topol y David Doerner.