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22 enero 2021

Venenos animales con poderes curativos

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A primera vista resulta chocante la noticia de que el veneno de una tarántula podría ser una alternativa a potentes analgésicos como la morfina. Pero aunque esa no sea una vía muy conocida —y tampoco aún muy explotada—, ya hace décadas que la ciencia estudia los venenos animales como una potencial fuente de nuevos medicamentos. El primero aprobado para su uso en humanos, en 1981, fue el captopril: un compuesto para el tratamiento de la hipertensión, desarrollado a partir de una molécula identificada en el veneno de la serpiente Bothrops jararaca. 

Para que la naturaleza siga asombrándonos con estas nuevas ideas para luchar contra el dolor y la enfermedad, es imprescindible proteger la biodiversidad. La sostenibilidad del planeta y la de la industria farmacéutica —dispuesta a aprovechar esta nueva fuente de inspiración e innovación— confluyen con la curiosidad científica por conocer mejor a estas temidas (y muchas veces delicadas) especies. 

De la serpiente a la farmacia

Hasta ahora solo se han aprobado 11 compuestos derivados de venenos animales para su uso como medicamentos en humanos. Uno de ellos es la batroxobina (también conocida como reptilasa), una enzima proteasa presente en el veneno de la serpiente Bothrops moojeni y otras especies del género Bothrops. Esta toxina es la base de tratamientos para la trombosis y el infarto de miocardio, y su uso como medicamento fue aprobado en Japón en 1989. 

BBVA-OpenMind-Materia-Venenos animales con poderes curativos-2-Bothrops moojeni, denominada comúnmente yarará caiyaca o caixaca, es una especie de serpiente venenosa de la familia de los vipéridos, una pequeña víbora endémica de América del Sur. Crédito: Greg Hume
Bothrops moojeni, denominada comúnmente yarará caiyaca o caixaca, es una especie de serpiente venenosa de la familia de los vipéridos, una pequeña víbora endémica de América del Sur. Crédito: Greg Hume

El veneno de estas serpientes produce hemorragias letales en sus presas, normalmente roedores y otros pequeños mamíferos y pájaros, además de ranas, lagartos o tarántulas. Por purificación y aislamiento, a partir del veneno de serpientes vivas, se empezó a obtener la batroxobina como principio activo para uso médico. Esto es poco habitual en la industria farmacéutica; lo normal es que los fármacos sean análogos sintéticos (debido a que la fuente animal es limitada). Y este proceso suele finalizar con el uso de moléculas derivadas del compuesto original, en las que se han introducido algunas modificaciones para optimizar su efectividad o selectividad, para eliminar su posible toxicidad y para facilitar su administración y entrada en el cuerpo humano. En el caso de la batroxobina, un avance importante para su producción fue recurrir a la síntesis biológica: mediante ingeniería genética se logra que microorganismos como las levaduras fabriquen esa enzima.

Arañas, bacterias y tratamientos cosméticos

Aparte de como medicamentos, los compuestos farmacológicamente activos identificados en los venenos animales tienen otras importantes aplicaciones clínicas: como modelos para sintetizar nuevas moléculas, como herramientas de diagnóstico y también como tratamientos cosméticos. De hecho, en el momento actual la cosmética es el sector que más rédito obtiene de las toxinas animales. El ejemplo más evidente es la toxina botulínica o botox, aislada de la bacteria Clostridium botulinum y cuyas ventas superan los 3.000 millones de dólares anuales. 

Argiope lobata es una especie de araña de la familia de los araneidos. Está presente en toda África, el sur de Europa y Asia. Crédito: Ester Inba

Otro ejemplo menos conocido de aplicación cosmética es la argiotoxina-636, aislada del veneno de la araña Argiope lobata y que inhibe la formación de melanina. Por ello se aplica en el blanqueamiento de la piel y en tratamientos de despigmentación.

Monstruo de Gila, una promesa de gran tamaño

La exenatida es un fármaco sintético derivado de un compuesto identificado en el veneno del monstruo de Gila (Heloderma suspectum), un lento y pesado lagarto de hasta 60 centímetros de longitud que se cree que envenena para defenderse en lugar de para cazar. La exenatida fue aprobada en el año 2005 por la FDA (la agencia de medicamentos y alimentos de EEUU) y en 2009 por la EMA (la Agencia Europea del Medicamento) para el tratamiento de la diabetes tipo 2. En la actualidad, este mismo compuesto está siendo estudiado para su posible aplicación en el tratamiento de pacientes con Parkinson. 

El monstruo de Gila es un lagarto venenoso endémico de los desiertos fronterizos entre EEUU y México. Crédito: Blueag9

Hasta hace relativamente poco, la mayoría de las toxinas animales estudiadas procedían de los venenos de serpientes o lagartos. El principal motivo —además de que estos venenos son los más conocidos, por su gran letalidad— es que, debido a su tamaño, estos animales producen una mayor cantidad de veneno por ejemplar que otros animales como insectos, artrópodos o arañas. Sin embargo, el relativamente reciente desarrollo de técnicas e instrumentos analíticos cada vez más sensibles ha permitido a los investigadores de este campo volver sus ojos a seres cada vez más pequeños, ampliando con ello en gran medida el catálogo de potenciales candidatos.

Una nueva farmacia en el fondo del mar

El predominio de los reptiles como fuente de medicamentos también es debido a que son animales terrestres, mucho más accesibles que los organismos marinos. Si el estudio farmacológico de los venenos animales es una disciplina muy joven, podríamos decir que está todavía dando sus primeros pasos en el caso de las toxinas procedentes de los innumerables seres venenosos que habitan en los océanos. El ziconotida es el único fármaco derivado de un organismo marino aprobado por las agencias del medicamento para su uso en humanos; recibió luz verde de la FDA en 2004 como tratamiento para el dolor crónico. 

En concreto se trata de un análogo sintético de una molécula aislada a partir de veneno del caracol marino Conus magus que inhibe el impulso nervioso y la liberación de neurotransmisores en el tálamo, donde se aloja el centro responsable del dolor. La ziconotida está considerado un analgésico muchísimo más potente que la morfina; y su principal ventaja frente a esta y otras sustancias opiáceas es que no genera dependencia ni tolerancia.

Conus magus es un tipo de caracol cono. Están ampliamente distribuidos en los océanos Pacífico e Índico tropical, y se encuentran más comúnmente en los arrecifes de coral. Crédito: Richard Parker
Conus magus es un tipo de caracol cono. Están ampliamente distribuidos en los océanos Pacífico e Índico tropical, y se encuentran más comúnmente en los arrecifes de coral. Crédito: Richard Parker

La potencia neurotóxica de los venenos de estos caracoles marinos con concha cónica ya era conocida por los naturalistas. La mayor parte de estas especies no representan un gran riesgo para los humanos —son pequeñas y se alimentan sobre todo de gusanos—; pero sí son peligrosas las de mayor tamaño, que se alimentan de peces —a los que paralizan instantáneamente con su veneno— y que pueden llegar a matar a humanos. Una de ellas, Conus geographus, se conoce popularmente como caracol cigarrillo, debido al dicho de que tras recibir su arponazo “la víctima solo tiene tiempo para fumar un cigarrillo antes de morir”. Al margen del humor negro y de la exageración, sí que hay que advertir del riesgo letal que conlleva recolectar sus tremendamente atractivas conchas, al alcance de la mano en playas y arrecifes tropicales.

Tarántulas como nuevo icono de la biodiversidad

En abril de 2020, investigadores australianos anunciaron que habían diseñado un fármaco analgésico a partir de una molécula aislada del veneno de la tarántula Cyriopagopus schmidti. A falta de superar los ensayos clínicos, es otra prometedora alternativa a los tratamientos opioides para el dolor crónico, al no provocar ni la dependencia ni los habituales efectos secundarios asociados a aquellos, como las náuseas. 

Cyriopagopus schmidti es una especie de araña de la familia de las tarántulas, que se encuentra en China y Vietnam. Crédito: Popolon

Es uno de los últimos ejemplos de posibles medicamentos encontrados en venenos animales. Un campo de investigación que apenas ha comenzado a dar sus primeros frutos y cuyo mayor valor no es que encuentre nuevos compuestos con actividad farmacológica, sino que en muchos casos son novedosos. Es decir, con un mecanismo de acción distinto al de los medicamentos habituales. Los venenos son mezclas ricas en proteínas, péptidos y neurotransmisores que atacan a las presas o enemigos interfiriendo en rutas metabólicas de su organismo o en reacciones bioquímicas de sus células. En el caso de esta tarántula, los investigadores han descubierto en su veneno “una mini-proteína, la huwentoxina-IV, que bloquea los receptores de dolor en el cuerpo humano”.

Y estos ejemplos son una poderosa razón más para preocuparnos y proteger el medioambiente y garantizar la sostenibilidad de los frágiles ecosistemas que conviven con nosotros en el planeta. Quién sabe si en ellos, y en alguno de sus venenosos habitantes, se encuentra el remedio para dolencias actualmente irreversibles; o incluso, para próximas pandemias.

Miguel Barral 

@migbarral

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