Biotecnología
¿Puede la heparina quedar obsoleta aprovechando el poder de los mosquitos?
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Medicamentos para la coagulación sanguínea
Controlar la coagulación es esencial en medicina. Ya explicamos cómo las plaquetas sintéticas podrían ayudar a inducir la coagulación en situaciones de traumatismo en nuestro artículo “Los biomateriales sintéticos podrían ser cruciales en las urgencias por traumatismos”.
En otras situaciones resulta igualmente importante prevenir la formación de coágulos, por ejemplo en determinados tratamientos del infarto y la angina inestable, angioplastias, diálisis y procedimientos quirúrgicos.
La heparina es un anticoagulante utilizado desde hace décadas. Los productos comerciales se han obtenido de tejidos animales, principalmente porcinos, y en algunos mercados también bovinos.
Investigadores de la Universidad de Duke y del Hospital Infantil de Filadelfia estudian una alternativa sintética. Los resultados son preclínicos y no significan que vaya a sustituir pronto a la heparina en la práctica médica.
De los mosquitos a la medicina
En el estudio titulado “Aptameric hirudins as selective and reversible EXosite-ACTive site (EXACT) inhibitors”, publicado en Nature Communications, los investigadores desarrollaron inhibidores sintéticos inspirados en los anticoagulantes de organismos que se alimentan de sangre.
Organismos hematófagos, como los mosquitos y las sanguijuelas, producen sustancias que interfieren con la coagulación. Algunos anticoagulantes naturales combinan dos funciones que inspiraron este trabajo:
- Unirse a una zona de reconocimiento de la proteína de la coagulación, denominada exositio.
- Bloquear además su centro activo para impedir su función enzimática.
La aparición de estrategias anticoagulantes en distintos organismos proporciona modelos útiles para diseñar nuevas moléculas, aunque no todos los animales hematófagos emplean exactamente el mismo mecanismo.
Los investigadores combinaron un aptámero —una cadena corta de ácido nucleico— con un inhibidor de molécula pequeña mediante un enlazador. Diseñaron compuestos dirigidos por separado a la trombina o al factor Xa, no una única molécula destinada a bloquear la interacción entre ambas proteínas.
Fuente: Biorender
La longitud del enlazador permitía ajustar la actividad de los compuestos. El enlazador conecta los componentes del inhibidor; no es una sección de la proteína diana.
Fuente: Nature
Reversión de la actividad
El equipo también diseñó oligonucleótidos complementarios que contrarrestaban la actividad de los inhibidores. Esta reversibilidad podría ser útil para controlar la anticoagulación, pero su seguridad y eficacia en pacientes aún deben demostrarse.
La posibilidad de revertir el efecto podría mejorar el control del tratamiento. El estudio no demuestra por sí solo una reducción de la inflamación ni una mayor seguridad clínica después de un infarto o una intervención quirúrgica.
Un anticoagulante sintético podría reducir la dependencia de materias primas animales. La cadena de suministro de heparina depende en gran medida de la producción porcina, incluida la de China, y puede verse afectada por enfermedades animales y otras interrupciones.
También podría evitar algunos riesgos asociados a materias primas animales, pero no elimina todos los riesgos de contaminación. Una reducción de la huella de carbono requeriría un análisis específico de su fabricación.
Investigación adicional
La estrategia molecular inspirada en anticoagulantes naturales podría investigarse para inhibir otras enzimas.
Los inhibidores EXACT combinan el reconocimiento por un aptámero con una molécula que actúa sobre el centro activo. La arquitectura puede adaptarse a distintas dianas, pero su eficacia debe verificarse en cada caso.
Por tanto, podrían diseñarse inhibidores EXACT potentes, selectivos y reversibles para una amplia variedad de enzimas, tengan o no exositios definidos.
Estos estudios anticipan el desarrollo de una clase amplia de inhibidores enzimáticos muy potentes y específicos cuya actividad pueda revertirse con rapidez.
La unión específica proporcionada por el aptámero y la reversibilidad podrían ayudar a mejorar fármacos o candidatos que no hayan funcionado suficientemente bien. Se trata de una posibilidad de desarrollo, no de una recuperación ya demostrada de tratamientos fallidos.
Además, este enfoque de ingeniería molecular podría ayudar a recuperar moléculas pequeñas abandonadas por no ser suficientemente eficaces o selectivas por sí solas.
Empresas de aptámeros
Los aptámeros tienen aplicaciones en investigación, diagnóstico y desarrollo terapéutico. Este estudio amplía las posibilidades de investigación, pero no establece todavía un nuevo mercado clínico de anticoagulantes aprobados.
1. Aptamer Group (APTA.L)
La empresa británica desarrolla y produce aptámeros. Su presentación histórica citaba relaciones con 15 de las 20 principales farmacéuticas, 42 socios y una plantilla de 37 personas. Estas cifras corresponden al periodo del documento, no a una actualización actual.
Su plataforma Optimer busca seleccionar moléculas adecuadas para aplicaciones como investigación terapéutica, ensayos de laboratorio y fabricación de productos biológicos.
Fuente: Aptamer Group
Optimer+ se presentó como una ampliación de las posibilidades de diseño de moléculas y de interacción entre péptidos y aptámeros. No implica que toda la plataforma Optimer fuese a ser sustituida de inmediato.
Fuente: Aptamer Group
La empresa había ampliado sus servicios con:
- Desarrollo de ensayos de inmunohistoquímica (IHC).
- Ensayos de actividad enzimática.
- Ensayos de viabilidad celular.
- Análisis de reactividad cruzada.
- Evaluación de pares de reactivos.
- Ensayos de eficacia de terapia génica.
La presentación de marzo de 2024 informó de ingresos de 298.000 libras en los seis meses terminados en diciembre de 2023, frente a 1.015.000 libras en el periodo comparable anterior. Por tanto, esos datos no muestran que las ventas se triplicaran a principios de 2024.
La empresa seguía registrando pérdidas. Los inversores deben valorar su financiación, sus perspectivas comerciales y los riesgos propios del desarrollo biotecnológico.
2. Twist Bioscience
TWST Gráfico de precios
La empresa está especializada en síntesis de ADN y utiliza métodos de miniaturización de la industria de los semiconductores, con el objetivo de reducir el tiempo y el coste de producción para los investigadores.
También investiga el almacenamiento de datos basado en ADN como posible medio de conservación de información. Su escritura y lectura seguirían requiriendo equipos; no se trata de una infraestructura totalmente independiente de la electrónica.
Esta miniaturización nos permite reducir el volumen de las reacciones en un factor de 1.000.000 y aumentar la capacidad de procesamiento en un factor de 1.000, lo que hace posible sintetizar 9.600 genes en un único chip de silicio a escala completa.
Fuente: Twist Bioscience
En enero de 2023, la empresa empezó a enviar productos desde su segunda planta de fabricación. La nueva instalación se diseñó para duplicar la capacidad de producción de Twist; se trataba de una expectativa de capacidad, no de ventas garantizadas.
La capacidad de síntesis de ácidos nucleicos de Twist podría ser útil para desarrollar o fabricar aptámeros. Eso no demuestra que vaya a convertirse rápidamente en un proveedor importante de anticoagulantes.
La empresa podría colaborar en la fabricación de componentes para desarrolladores farmacéuticos. No se ha establecido aquí ningún acuerdo de comercialización con los investigadores de Duke, y convertir el hallazgo en un medicamento requeriría desarrollo, ensayos y autorizaciones.
