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20 agosto 2018

Insectos: las biofactorías del futuro

Biología | Cuerpo humano | Innovación | Investigación
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Con un millón de especies descritas, los insectos son la clase animal más diversa y numerosa que puebla la Tierra. Desde hace miles de años, los consumimos como alimento y los utilizamos para obtener productos cotidianos como la miel o la seda. También han sido claves en el avance de algunas disciplinas, por ejemplo la agricultura intensiva usa abejorros como polinizadores y la genética se ha servido de la mosca del vinagre durante décadas para estudiar el ADN. Sus cortos ciclos de vida, rápidos intervalos generacionales y la posibilidad de ser cultivados en grandes cantidades hacen que los insectos sean sumamente atractivos para el mundo de la investigación. ¿Su último uso?: convertirlos en biofactorías en las que elaborar distintos tipos de proteínas. Transformarlos en productores de vacunas, reactivos de diagnóstico o moléculas con actividad terapéutica. Aunque pueda parecer ciencia ficción, esta tecnología ha llegado para quedarse.

Los insectos son una alternativa barata y rápida para obtener proteínas con uso farmacéutico. Crédito: Bugboy52.40

Hoy en día, la mayoría de proteínas con usos farmacéuticos se fabrican en complicados y costosos biorreactores —máquinas donde se cultivan células para fabricar vacunas y otros tratamientos. Sin embargo los insectos son una alternativa más barata y rápida para obtener esas mismas moléculas: las larvas de algunos lepidópteros —mariposas como el gusano de la seda (Bombyx mori) o la oruga de la col (Trichoplusia ni)— son la clave. El mayor defecto de estas dos especies, ser potenciales plagas, se ha convertido en su virtud más valorada, pues también hace que sean capaces de producir proteínas de interés a gran escala. El proceso es más sencillo de lo que podría imaginarse, según explica a OpenMind José Ángel Martínez Escribano, fundador y director científico de Algenex, empresa española pionera en la obtención de proteínas mediante crisálidas de oruga de la col: “Modificamos genéticamente un virus al que insertamos el gen necesario para que produzca la proteína que nos interesa. Después, infectamos la larva del insecto con ese virus, que se multiplica en sus células, como hace el virus de la gripe cuando nos contagiamos. Así, al cabo de 3 o 4 días tenemos acumulado una gran cantidad de la proteína de interés dentro de la larva y podemos extraerla”.

Los lepidópteros son los mejores

Para llevar a cabo estas técnicas siempre se modifica el mismo tipo de virus, nunca el insecto que infecta. “El proceso se basa en la obtención por ingeniería genética de un baculovirus que porta en su genoma el gen que codifica para la proteína que se quiere obtener”, detalla a OpenMind Alexandra Marisa Targovnik, investigadora del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina (CONICET). De esta manera, cada vez que se quieren conseguir productos nuevos se genera un baculovirus diferente, que siempre infecta a un lepidóptero. “Los lepidópteros son los mejores insectos porque son los hospedadores naturales de los baculovirus. Lo que se manipula es el virus. Hacer uno nuevo lleva menos de un mes. Por lo que es muy fácil producir moléculas nuevas en un tiempo muy corto”, añade Escribano. Así se obtuvo el primer producto fabricado en larvas de insectos comercializado en Europa: “Se trata de Virbagen Omega, un fármaco que se emplea para combatir determinadas infecciones víricas en gatos y perros”, informa a OpenMind Silvia Gómez Sebastián, investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España (CSIC).

Los lepidópteros, como la oruga de la col, son hospedadores naturales de los baculovirus. Fuente: Wikimedia

En todo el mundo solo hay tres productos en el mercado producidos por estas nuevas biofactorías. Son para uso animal no humano, pero “precisamente por su potencial, hay cada vez más a la espera en ensayos preclínicos y clínicos, por ejemplo proteínas víricas con fines vacunales”, asegura Gómez Sebastián.

Escribano señala las ventajas del uso de insectos: “El hecho de que se usen insectos es porque permiten un sistema muy eficiente, en donde la mayoría de las células del insecto se infectan con el virus. Con lo cual la productividad es muy alta. Por ejemplo, tenemos vacunas de las que se producen más de 160 dosis por cada pequeña crisálida que infectamos. Además, a partir de una pareja de mariposas, en nueve semanas es posible conseguir 250 millones de crisálidas. Con esa cantidad podrías abastecer de una vacuna animal a todo el mundo durante cinco años. Esto hace que sea una tecnología que, por ejemplo, pueda producir vacunas de la gripe para atender rápidamente un caso de pandemia”.

Obstáculos que salvar

El nuevo sistema todavía tiene algunos obstáculos que salvar. “Los principales problemas del proceso de producción están relacionados con la obtención de proteínas con la calidad adecuada para su uso, sobre todo en humanos”, explica Targovnik. Por otro lado, añade Escribano, “siempre que se desarrolla un sistema nuevo de producción de moléculas inyectables hay que validarlo en lo que se llaman agencias regulatorias, que no solo analizan la calidad y seguridad del producto final, sino también el sistema que lo genera, para ver que sea una tecnología consistente. Algo que lleva varios años antes de poder sacar el producto al mercado”.

Esta micrografía electrónica muestra una sección de una célula de insecto infectada con un baculovirus. Crédito: Queens University

Respecto a la seguridad del proceso, Targovnik es clara: “El sistema es inocuo para los mamíferos, sobre todo para el humano. Los baculovirus no tienen la capacidad de multiplicarse en células humanas, lo que lo hace un proceso bioseguro. Los insectos se crían de forma controlada en los laboratorios, de donde es casi imposible que se escapen”. Y aún en el caso de que alguno lograra escabullirse, Escribano puntualiza: “A ese virus al que nosotros le introducimos un gen de más, también le hemos sacado otros genes, de tal manera que solo puede reproducirse si es inyectado en un insecto. Es decir, que un insecto contagiado con ese virus no puede contagiar a otro insecto”.

Las nuevas tecnologías no se instauran de un día para otro, pero el uso de larvas como biofactorías parece ser el futuro de la producción de proteínas terapéuticas.

Bibiana García Visos

@dabelbi

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