FABRICAS DE BACTERIAS

Fábricas de bacterias

FARMACEÚTICA El reacondicionamiento del metabolismo de un microbio podría permitir conseguir un medicamento económico contra la malaria. Por Erika Jonietz En los valles de China Central, se cultiva una hierba parecida al helecho, llamada ajenjo dulce, en campos anteriormente dedicados al trigo. La planta es la única fuente de la artemisinina, un medicamento que es casi cien por cien efectivo contra la malaria. Pero aun cuando son cada vez más los agricultores que cultivan esta planta, la demanda de la artemisinina excede la oferta, llevando los costes a un nivel que la pone fuera del alcance de muchos de los 500 millones de personas afectadas anualmente por la malaria. El bioingeniero Jay Keasling de la Universidad de California, Berkeley, pretende resolver el problema del suministro —y reducir el coste del tratamiento a menos de 25 centavos —mediante la producción en gran cantidad del compuesto en bacterias especialmente concebidas.Los esfuerzos de Keasling son un ejemplo de ingeniería metabólica, campo en el que los investigadores intentan optimizar los complejos procesos en virtud de los cuales una célula produce o rompe una sustancia particular. Estos procesos se fundamentan en la dirección paso a paso de los genes; el cambio incluso de un gen puede alterar el resultado. La mayor parte de la ingeniería metabólica se ha enfocado previamente en la modificación de los procesos naturales de una célula insertando, mutando o eliminando unos pocos genes clave. Según James Collins, ingeniero biológico de la Universidad de Boston, “lo que Jay está haciendo es un poquito más radical”: crear vías metabólicas enteramente nuevas integrando en un microbio anfitrión genes múltiples procedentes de diferentes organismos.Keasling inició su proyecto de artemisinina insertando un conjunto de genes de levadura en la bacteria común E. coli. Estos genes inducen a la bacteria a convertirse en precursora química de los terpenos —familia de compuestos a los que pertenece la artemisinina. La adición de otros dos genes hace que la bacteria se haga precursora específica de la artemisinina. La introducción de unos pocos genes más del ajenjo dulce debería permitir que el microbio haga ácido artemisínico, que sólo está a un paso químico de la artemisinina. Pero como la E. coli no produce normalmente estos productos químicos, cada paso del proceso tendrá que ser cuidadosamente vigilado y optimizado. “Hay todavía mucha ingeniería por delante,” dice Keasling.Una subvención de 42,6 millones de dólares concedida por la Bill and Melinda Gates Foundation vendrá en ayuda de este problema. En diciembre, la fundación concedió el dinero a Keasling, o sea, a su empresa de nueva creación Amyris Biotechnologies de Emeryville, CA, y al Institute for OneWorld Health de San Francisco, que es una entidad sin ánimo de lucro, cuya finalidad es tratar de conseguir la aprobación de la Administración de Alimentación y Medicamentos de los EE.UU. dentro de cinco años para la artemisinina derivada de bacteria.La promesa de fábricas de bacterias no termina con la artemisinina. Amyris Biotechnologies espera adaptar la vía precursora de terpenos de Keasling para hacer prostratin, que es un compuesto anti-HIV muy prometedor obtenido de la corteza del árbol mamala de Samoa. Con diferentes modificaciones en esa vía, la bacteria podría hacer también el producto paclitaxel, medicamento para combatir el cáncer de mama que se vende bajo la marca Taxol y que ahora se aísla del árbol tejo.Por último, según cree Keasling, nuevas tecnologías para analizar y comprender las vías celulares permitirán a los investigadores concebir microbios que produzcan una inmensa gama de productos químicos, desde medicamentos hasta plásticos. Y, a diferencia de la ingeniería química convencional, las bacterias hacen su trabajo con limpieza y sin requerir ni producir compuestos perjudiciales para el medio ambiente. “Disponemos de todas estas grandes herramientas,” dice Keasling. “Ahora podemos empezar a aplicarlas para resolver este problema particular: cómo crear una célula que haga las clases de productos químicos que deseamos que haga.”