Editan genes de la levadura para producir químico usado contra condiciones neuronales
Mié, 16/02/2022 - 12:52
La gloriosa levadura, esos hongos microscópicos que la humanidad ha usado para hacer cerveza y pan durante siglos, ahora también nos ayudará a hacer medicamentos para tratar algunas condiciones neuronales como la demencia o el mal de Parkinson. Eso sí, con ayuda de la edición genética.
Así lo anunciaron científicos del Imperial College London y de la Universidad Nacional de Singapur quienes, editando el genoma de la levadura (Saccharomyces cerevisiae), lograron transformar al amistoso hongo en una ‘biofábrica’ de producción del compuesto químico ácido D-lisérgico (ADL), como lo anunciaron en una prueba de concepto publicada en la Revista Nature Comunications.
“La levadura ha sido una parte clave de la civilización humana por miles de años, ayudándonos a hacer pan y cerveza. Pero nuestra relación con este familiar microbio está evolucionando. Por medio de esta emocionante colaboración, hemos sido capaces de aprovechar las células del hongo para que actúen como fábricas miniaturas para producir compuestos químicos crudos para medicinas”, explicó el profesor Paul Freemont del Departamento de Enfermedades Infeccionas del Imperial College y co-líder del estudio.
La prueba fue hecha sobre la levadura típica del pan, pues fue uno de los primeros organismos con su genoma secuenciado, lo que lo hace un modelo ideal para la ingeniería genética. De esta manera, los investigadores aislaron los genes involucrados en la producción del ADL del cornezuelo e insertaron muchas variaciones de este, hasta que consiguieron una célula de la levadura que podía producir ADL.
Mediante el mismo proceso de fermentación usado para hacer pan o cerveza, las levaduras editadas se alimentaron de azúcar y lograron producir 1.7 miligramos de ADL en un bioreactor de un litro.
Si bien la producción es pequeña, los investigadores sostienen que esta técnica puede replicarse a niveles industriales, suficiente para producir toneladas de ADL anualmente.
“Es posible producir hasta cinco toneladas de ADL anualmente usando la variedad actual de levadura. Niveles de producción comercial podrían alcanzarse con subsecuentes optimizaciones”, afirmó el profesor asociado Yew Wen Shan del Departamento de Bioquímica de la Universidad Nacional de Singapur y también co-líder del proyecto.
El alcaloide D-lisérgico es uno de los ingredientes para hacer medicina de tratamiento contra enfermedades como la demencia, el Parkinson, migrañas y otras condiciones como la hipertensión. Se estima que la demanda global de estos medicamentos significa una producción de entre 10 y 15 toneladas del alcaloide anuales. Sin embargo, actualmente la principal forma de producción de este compuesto es mediante el cornezuelo o ergot (Claviceps purpurea), un hongo parasitario que causa enfermedades en el trigo y el centeno. Pero su producción médica tiene dos principales limitaciones.
“En primer lugar, la gran variación de alcaloides que el cornezuelo produce, lo que complica una extracción fluida y deriva en altos costos de producción. La segunda es la tendencia a degradarse tras los procesos de cultivación y preservación de estas variedades de cornezuelo”, se lee en la investigación.
Pero esto podría estar por cambiar gracias a la levadura.
“Este es un ejemplo de cómo algo aparentemente pequeño e intrascendente tiene el potencial de cambiar vidas humanas, brindando las drogas que nos permitirán envejecer mejor y reducir el impacto ambiental de la producción industrial de químicos”, apuntaló Freemont.
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