En la Naturaleza se encuentran muchas de las llaves que podrían abrir el santo grial de la investigación farmacológica del siglo XXI; exactamente, en el veneno de animales se espera hallar la clave para optimizar la salud humana en un futuro próximo. Y es que los venenos constituyen una de las fuentes más prometedoras para la creación de nuevos compuestos farmacológicos para el tratamiento de las enfermedades humanas, debido a sus actividades funcionales, pequeño tamaño, baja inmunogenicidad y gran estabilidad. Este interés queda aún más justificado si se tiene en cuenta que hay más de 170.000 animales venenosos y que el veneno animal incorpora una colección de más de 40 millones de compuestos, de los que sólo se conocen y han sido adecuadamente estudiados unos 5.000.

Solventar este déficit de conocimiento y aprovechar las potencialidades para la salud humana del estudio del veneno animal es el reto del proyecto Venomics, una iniciativa europea compuesta por ocho socios privados y públicos, y que tiene el objetivo principal de explorar y explotar los venenos como un recurso para desarrollar medicamentos innovadores. Entre sus retos, se encuentra el hecho de responder a preguntas de especial relevancia investigadora y sociosanitaria: ¿Pueden ofrecer las toxinas de animales nuevas posibilidades de curación para enfermedades humanas? ¿Todavía quedaban toxinas animales sin identificar ni estudiar? ¿Es posible hacer esto sin tener un conocimiento previo del veneno analizado y con una cantidad mínima del mismo?¿Las nuevas tecnologías de secuenciación ayudan a la identificación de nuevas toxinas candidatas? ¿Se puede hacer de forma más eficiente, rentable y rápida que se ha hecho hasta el momento?

Lisboa ha sido el lugar de presentación de los primeros resultados de este proyecto, que ahora alcanza su ecuador y que está financiado con fondos europeos (cuenta con un presupuesto de 9.1 millones de euros de los que 6 son subvencionados a través del Séptimo Programa Marco FP7 HEALTH, 2011-2015). Empresas punteras de cinco países europeos (Bélgica, Dinamarca, Francia, Portugal y España) participan en esta iniciativa.

“Es el proyecto más grande hasta el momento en este campo en todo el mundo, explorando la capacidad de los venenos para generar fármacos a una escala que nunca antes se había producido (con más de 200 venenos investigados)”, resalta el doctor Nicolas Gilles, coordinador general del proyecto. El equipo de científicos ha viajado a distintas zonas del mundo (especialmente en la Guayana Francesa) para recoger las muestras, muchas de ellas nunca antes analizadas ni caracterizadas.

El proyecto incorpora además una tecnología puntera que va a permitir desarrollar los fármacos de forma más rápida y con menor coste. Las enfermedades a las que van dirigidos son desde el dolor, enfermedad cardiovascular, cáncer o diabetes.

Después de 30 meses detrabajo, 120 especies venenosas han sido recogidas, 90 de ellas han sido analizadas por medio de transcriptómica y 30 por proteómica. De los diez primeros venenos con los que se cuenta de una información completa, se han identificado un promedio de 200 secuencias de cada especie. “Esperamos obtener un banco de 20.000 secuencias al final del proyecto, que representará la mayor base de datos de secuencia de la toxina que se haya construido hasta el momento”, indica el Dr Nicolas Gilles, que es jefe del Laboratorio de Ingeniería Molecular de Proteínas del Instituto de Biología y Tecnología de ECA Saclay (French Alternative Energies and Atomic Energy Commission, Francia), quien destaca que “el último desarrollo técnico que se ha registrado en este proyecto es el inicio de la producción de las toxinas”.

El veneno animal, ¿la llave para mejorar la salud humana?   

Los venenos se estudian sobre todo para comprender sus efectos tóxicos, mientras que sus propiedades farmacológicas naturales representan una fantástica fuente para la creación de nuevas clases de fármacos. En la actualidad, seis toxinas, o fármacos derivados de toxinas, ya están en el mercado, indicados para hacer frente al dolor crónico o regular la coagulación sanguínea.

Como los define el doctor Frédéric Ducancel, jefe del Departamento de Farmacología e Inmunoanálisis del Instituto de Biología y Tecnología de la CEA Saclay (Francia), “los venenos de animales son cócteles complejos que contienen varios cientos de componentes, la mayoría de los cuales son proteínas o péptidos”. Su interacción con enzimas, canales de iones, receptores… se traducen en efectos directos o indirectos sobre la integridad de las células, el sistema nervioso central y periférico, los músculos o el flujo de sangre. Muchas de las dianas de las toxinas están implicadas en varias enfermedades humanas, tales como el dolor, el cáncer, las enfermedades neurodegenerativa, las cardiovasculares, la diabetes, la obesidad o la depresión.

Nuevo enfoque, nuevas herramientas

Los animales venenosos cuentan con un enorme arsenal de péptidos reticulados, utilizados para su defensa y la depredación. Su enorme diversidad estructural y farmacológica los convierte en una excelente base para identificar fármacos innovadores. En este sentido, la espectrometría de masas y los estudios de transcriptómica han demostrado la presencia de varios cientos de péptidos y proteínas en el veneno de cada especies animal. En lugar de basarse en el enfoque clásico, de bajo rendimiento para la identificación de péptidos bioactivos, el proyecto europeo FP7 VENOMICS propone un paradigma totalmente nuevo para acceder a la diversidad de veneno. Como indica el profesor Edwin De Pauw, responsable del Área Proteómica del proyecto Venomics, “combinando tecnologías de vanguardia de transcriptómica y proteómica conseguimos generar secuencias fiables de péptidos”.

La empresa española Sistemas Genómicos es la encargada de realizar el estudio transcriptómico. La transcriptómica se basa en la secuenciación y el análisis de las moléculas de ARN, que son el resultado de la expresión de genes en una condición específica. “Esta potente aplicación permite la identificación de moléculas desconocidas que no se había explorado antes, abriendo enormes posibilidades para el descubrimiento de nuevos medicamentos”, afirma Rebeca Miñambres, responsable del Área de Transcriptómica del proyecto Venomics.

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Vídeo de la expedición, animales y laboratorio