Científicos estadounidenses han conseguido que una levadura produzca dos compuestos opiáceos a partir del azúcar, gracias a la introducción de hasta 23 fragmentos de ADN modificado de plantas, bacterias y ratas. El método abre nuevas alternativas para la elaboración de medicinas que hasta ahora solo se podían obtener de las plantas.
Desde hace siglos, los humanos hemos utilizado la levadura para actividades como fermentar el vino, preparar cerveza o elaborar pan. Ahora, gracias a la ingeniería genética, podría servir también para producir medicinas que normalmente solo se obtenían de las plantas.
Uno de los más requeridos son los analgésicos opiáceos, las sustancias más poderosas para el tratamiento del dolor. Normalmente, estos solo se podían obtener a partir de la llamada amapola o adormidera del opio –Papaver somniferum–, a través de un proceso extremadamente largo y costoso.
Esto provoca que actualmente “exista una gran necesidad de analgésicos opiáceos, a la que podemos atender a través del desarrollo de la ingeniería genética de la levadura”, asegura a Sinc Christina Smolke, bioingeniera en la Universidad de Stanford (California, EE UU).
Según explican en el estudio publicado en la revista Science, Smolke y su equipo experimentaron con dos cepas distintas de la levadura de panadería (Saccharomyces cerevisiae), a las que introdujeron varios fragmentos de ADN modificado de plantas, bacterias e incluso ratas.
“El ADN que introdujimos codificaba las instrucciones para que la levadura formara las diferentes enzimas que permitían a las células producir compuestos opiáceos”, explica Smolke.
Es decir, estos genes alteraban la secuencia metabólica natural de la planta para obtener el producto deseado. Según la investigadora, “se trata de la síntesis química más complicada que se ha diseñado en la levadura”.
Tebaína e hidrocodina
Con la primera de las cepas fueron necesarias 21 enzimas, que permitieron obtener tebaína, un alcaloide presente en el opio que es el precursor de los opiáceos médicos. Aunque esta sustancia todavía tiene que ser tratada con sofisticados procesos farmacéuticos, el procedimiento permite ahorra el tiempo de espera al crecimiento de la amapola del opio.
Con un proceso sensiblemente más complejo –23 enzimas–, la segunda cepa produjo hidrocodona, un compuesto que desactiva los receptores de dolor en el cerebro. En ambos casos se partía de azúcares para fabricar las sustancias.
De esta forma, “demostramos que la levadura puede producir no solo compuestos que la amapola puede hacer, sino otros de más valor que la amapola no puede fabricar”, asevera Smolke.
Cantidad escasa
No obstante, la cantidad obtenida hasta ahora es relativamente baja, pues serían necesarios más de 17.050 litros de levadura para producir una única dosis de analgésico. Por tanto, serán necesarias más investigaciones hasta que este método se convierta en una alternativa verdaderamente real.
“Esto es solo el principio, ya que las técnicas que hemos desarrollado y probado en analgésicos opiáceos podrían adaptarse para producir compuestos destinados a combatir el cáncer, enfermedades infecciosas y problemas crónicos como la artritis o la alta presión sanguínea”, concluye la experta.
Referencia bibliográfica:
Galanie, S. et al. "Complete biosynthesis of opioids in yeast" Science, 14 de agosto de 2015. Doi: 10.1126/science.aac9373
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