La Ley de Biodiversidad y la industria farmacéutica

Resulta difícil de entender cómo la LGB cierra las puertas al aprovechamiento de los recursos genéticos provenientes de la fauna nativa terrestre. De los animales se han obtenido recursos genéticos y derivados que han contribuido de manera significativa a la ciencia médica.

Por: Alejandra Domínguez Meneses, Noemí Matías Ferrer y Juan Esteban Martínez Gómez

La Ley General de Biodiversidad (LGB) que se analiza en la Cámara de Diputados ha generado mucha polémica. Mucho se ha hablado de los recursos genéticos y derivados que se encuentran en las plantas y de llevar a cabo una consulta a los pueblos indígenas donde se encuentran estos recursos vegetales. Sin embargo, La LGB no tutela a las plantas sino a los animales. La mayoría de las plantas y de la biodiversidad nacional visible será tutelada por la Ley General de Desarrollo Forestal Sustentable bajo la denominación de recursos forestales no maderables. Esta Ley ya fue aprobada por el pleno del Senado y llega a la Cámara de Diputados; puede pasar al pleno sin que se haya realizado la consulta a los pueblos indígenas que mandatan los tratados internacionales que México ha suscrito. Varias organizaciones consideran que la falta de consulta haría inconstitucional a la Ley Forestal.

Así, la LGB toma con varias modificaciones a la Ley General de Vida de Silvestre como sujeto a tutelar a la fauna mexicana y a las especies que estén incluidas en la norma NOM 059 SEMARNAT. Paradójicamente, la LGB prohíbe el aprovechamiento de los recursos genéticos provenientes de la fauna.

Artículo 33. En el desarrollo de programas, proyectos y actividades vinculadas a recursos genéticos de fauna queda estrictamente prohibido:

Otorgar autorizaciones y permisos sobre especies y subespecies silvestres nativas;

Y en sus artículos transitorios se asesta un severo golpe a la industria farmacéutica nacional.

OCTAVO. El Ejecutivo Federal, en un plazo no mayor a seis meses contados a partir de la publicación de la presente Ley, revisará y, en su caso, anulará o revocará los actos administrativos que hubiese otorgado en el desarrollo de programas, proyectos y actividades vinculadas a recursos genéticos de fauna a los que se refiere el artículo 33 de la presente Ley.

Recursos Genéticos y derivados de la fauna silvestre terrestre

Resulta difícil de entender cómo la LGB cierra las puertas al aprovechamiento de los recursos genéticos provenientes de la fauna nativa terrestre. De los animales se han obtenido recursos genéticos y derivados que han contribuido de manera significativa a la ciencia médica. Por ejemplo, las toxinas encontradas en animales venenosos han evolucionado a lo largo del tiempo, juegan un papel importante en la captura de presas, inmovilización y defensa de estos organismos. Por milenios, el hombre se ha sentido tanto fascinado como intimidado por estos animales y con el tiempo, el temor se convirtió en curiosidad. En algunas ocasiones, a través de la observación y experimentación, el hombre encontró usos prácticos para las toxinas animales, al igual que lo hizo con las plantas y, actualmente, el estudio de estas toxinas se ha convertido en un amplio e importante campo de investigación, científica y tecnológica, dando lugar a diversos productos farmacéuticos, tratamientos médicos y valiosas herramientas en la investigación de procesos fisiológicos y patológicos. Entre las principales toxinas animales con potencial farmacológico que se utilizan hoy en día, se encuentran las siguientes:

Veneno de escorpión en el tratamiento de cáncer

Los escorpiones son conocidos por sus peligrosas picaduras, que pueden resultar en consecuencias muy serias para el ser humano, incluyendo la muerte. Sin embargo, por miles de años se han utilizado a los escorpiones y su veneno en la medicina tradicional, principalmente en Asia y África. En la actualidad, los escorpiones se han convertido en una fuente valiosa de moléculas biológicamente activas, que van desde antibióticos hasta posibles tratamientos contra el cáncer.

Una de las alternativas más prometedora en el tratamiento del cáncer de seno metastásico, es el veneno de escorpión, el cual es un complejo coctel de aminas, proteínas, péptidos, mucoproteínas, sales orgánicas y neurotoxinas, que ha demostrado un gran potencial en aplicaciones terapéuticas debido a sus propiedades citotóxicas, apoptogénicas, inmunosupresoras y antiproliferativas. Los péptidos del veneno de escorpión han probado tener propiedades anticarcinogénicas sobre las células del cáncer de seno, afectando el ciclo celular, induciendo la muerte celular programada (apoptosis) y deteniendo el crecimiento de las células cancerígenas.

Veneno de caracol cónico como analgésico

Los caracoles de la familia Conidae desarrollaron, a lo largo de su historia evolutiva, varios miles de pequeños péptidos venenosos, estructuralmente estables, llamados conopéptidos; con el propósito de capturar a sus presas y como defensa. Aquellos conopéptidos cuya función se conoce, típicamente tienen como objetivo proteínas de membrana de importancia terapéutica, incluyendo canales de iones, transportadores y receptores acoplados a proteínas G.

Varios conopéptidos reducen el dolor en modelos animales, y mientras hay algunos que están siendo probados clínicamente, existe uno que ya se comercializa: la Ziconotida; el cual proviene del caracol Conus magus, que habita en los océanos tropicales de las islas filipinas. El mecanismo de acción de la Ziconotida es el bloqueo de los canales de calcio del tipo N y se utiliza para el tratamiento del dolor crónico severo, que no responde a otros analgésicos, o en casos donde se desee evitar los efectos secundarios de los analgésicos opioides. Además de su potencial terapéutico, los conopéptidos han resultado ser valiosos en el estudio de numerosas proteínas de membrana que son clave en la fisiología de diversas enfermedades.

Veneno de rana como analgésico

No sólo en los invertebrados encontramos sustancias con potencial terapéutico. Prueba de ello son los numerosos alcaloides, esteroides y péptidos que se han aislado de la piel de ranas tropicales y otros anfibios. Aunque las investigaciones sobre la naturaleza, estructura y actividad biológica de las toxinas presentes en la piel de las ranas dardo Sudamericanas comenzaron a mediados de los sesenta en Estados Unidos, la presencia de toxinas en la piel de las ranas ya había sido descubierta hace mucho tiempo por los indígenas de Colombia occidental, que aún hoy en día utilizan las secreciones de tres especies de ranas colombianas del género Phyllobates, para envenenar la punta de los dardos que utilizan para cazar.

Uno de los hallazgos más importantes en el estudio de estas toxinas fue el descubrimiento de que las ranas no son capaces de sintetizarlas, por lo que se asume que las ingieren a través del alimento. Sin embargo, a pesar de décadas de investigación, no se han encontrado las fuentes de estas toxinas en la dieta conocida de estos anfibios y aquellas ranas mantenidas en cautiverio, o que habitan en ambientes perturbados, pierden su toxicidad.

Al aislar y analizar estructuralmente las toxinas secretadas por las ranas, se descubrió que eran alcaloides esteroidales y recibieron el nombre de batracotoxinas. Las batracotoxinas son potentes activadores de los canales de sodio en la membrana de las células, por lo que rápidamente se convirtieron en herramientas invaluables en el estudio de los canales de sodio y su interacción con anestésicos, anticonvulsivos, antiarrítmicos y otras drogas. En investigaciones posteriores, se encontraron otros tipos de alcaloides, como las pumilitoxinas, que resultaron ser potentes agentes miotónicos y cardiotónicos. Sin embargo, a la fecha, el descubrimiento clínicamente más relevante entre los alcaloides de la piel de las ranas ha sido la Epibatidina. Esta toxina, aislada de la rana Epipedobates tricolor, de Ecuador, que actúa sobre los receptores nicotínicos de acetilcolina, demostró tener un poder analgésico doscientas veces mayor que el de la morfina, pero sin el desarrollo de tolerancia y dependencia ocasionados por este opioide. Debido a que la dosis terapéutica de la Epibatidina natural es muy cercana a la dosis tóxica, en la actualidad se encuentran en desarrollo fórmulas sintéticas no tóxicas, basadas en su estructura química (Daly et al, 2000).

Veneno de serpiente en el tratamiento de enfermedades circulatorias y cardiacas

El veneno de serpiente es una mezcla compleja de componentes biológica y farmacológicamente activos, que comprenden enzimas hidrolíticas, proteínas y péptidos no enzimáticos y otros tipos de moléculas orgánicas e inorgánicas. Los componentes del veneno varían según la región, estación del año, especie y edad de la serpiente.

Las serpientes de la familia Viperidae han sido de gran importancia en el desarrollo de fármacos contra la hipertensión y enfermedades cardiacas. En particular, el estudio de los efectos hipotensores del veneno de serpientes de cascabel del género Bothrops dio pie al aislamiento de un péptido con efecto vasodilatador que en 1975 sería comercializado como Captopril, siendo éste el primer fármaco, derivado de una toxina animal, que se convertiría en un éxito en ventas alrededor del mundo.

Otras especies de serpiente han dado lugar al desarrollo de fármacos para el tratamiento de afecciones cardiacas. Hoy en día, existen dos medicamentos basados en la estructura de las toxinas, el Tirofiban y la Eptifibatida, que se utilizan como inhibidores de la agregación plaquetaria, jugando un papel terapéutico en el tratamiento de la angina y la angioplastia coronaria como factores antiplaquetarios (Fox y Serrano, 2007).

Veneno de lagarto como hipoglucemiante

Tanto el monstruo de Gila (Heloderma suspectum) como el lagarto enchaquirado o escorpión mexicano (Heloderma horridum), poseen glándulas productoras de un veneno compuesto principalmente por proteínas. Una de ellas, un péptido aislado de la saliva del monstruo de Gila probó tener la capacidad de unirse como agonista a los receptores de péptido similar al glucagón tipo 1 (GLP-1), disminuyendo los niveles de glucosa en sangre. Este péptido dio pie al desarrollo del fármaco Exenatida, el cual, además, disminuye los niveles de hemoglobina acetilada, lo que lo convierte en un medicamento muy útil en el tratamiento de la diabetes tipo 2, junto con el uso de otros fármacos, como la metformina.

Saliva de murciélago hematófago en el tratamiento de coagulopatías

También en los mamíferos es posible encontrar compuestos con potencial farmacológico. La saliva de los murciélagos hematófagos, o vampiros, del continente americano, es conocida por impedir la coagulación en el sitio de la mordida, proporcionando al murciélago que se alimenta, un flujo continuo de sangre.

Estos murciélagos, de la familia Desmodontidae, poseen en su saliva una enzima anticoagulante activadora del plasminógeno. Esta enzima, denominada Desmoteplasa, fue aislada a partir de la saliva del murciélago Desmodus rotundus, y está siendo utilizada en ensayos clínicos para el tratamiento de infartos isquémicos agudos, con el fin de atenuar o bloquear la formación de nuevos coágulos en estos pacientes.

Toxinas de peces como analgésico

Numerosas especies de peces y moluscos han sido investigadas por su capacidad de concentrar diversos compuestos tóxicos, como la tetrodotoxina, al alimentarse de las bacterias o protozoarios que los producen.

La tetrodotoxina es una potente neurotoxina que ocasiona parálisis, ya sea en los depredadores que ingieren los organismos que la concentran, como es el caso del pez globo Fugu rubripes, o bien, en las presas, como ocurre con los pulpos Hapalochlaena maculosa y H. lunulata, en los cuales, la toxina se encuentra presente en su saliva, y es inoculada en las presas tras ser mordidas.

La tetrodotoxina aislada de diferentes especies de peces ha sido utilizada para el desarrollo de fármacos con efecto analgésico y anestésico, bloqueando el potencial de acción en los nervios al unirse a los canales de calcio en la membrana de las células nerviosas.

Estos son apenas algunos ejemplos del potencial farmacológico y terapéutico de las toxinas y otras sustancias producidas por los animales, sin embargo, la lista es casi interminable, ya que como hemos visto, estas sustancias pueden ser encontradas tanto en invertebrados como en vertebrados, terrestres o marinos, ya sea que los mismos animales sean capaces de sintetizarlas, o bien, las acumulen al ingerirlas en su dieta. Por estas razones, la protección de los hábitats resulta crucial en la conservación de recursos biológicos valiosos, muchos aún sin descubrir, que pueden ayudarnos a combatir numerosas enfermedades.

Los artrópodos también son fauna

Los venenos y toxinas de los artrópodos constituyen una rica fuente de moléculas con un potencial terapeútico y biotecnológico muy grande. Muchas de estos compuestos son receptores membranas, enzimas y de otras moléculas primarias, sin embargo el campo farmacológico es el que más se ha explorado, debido a la convergencia de acción de los venenos de diferentes especies de insectos y arácnidos principalmente. Por ejemplo, la actividad citotóxica del escorpión negro de la India Heterometrus bengalensis, inhibe el crecimiento celular de ciertas líneas de células humanas leucémicas. A partir del veneno de escorpión se han podido aislar las Clorotoxinas, que son péptidos que se unen a los canales de cloro produciendo cambios en la fisiología celular. La Clorotoxina se una a los tumores injertados en ratones con una gran especificidad, por lo que es empleado en el tratamiento del glioma.

La Bengalina, es una proteína de alto peso molecular, aislada del escorpión negro de la India Heterometrus bengalensis, el cual muestra actividad anticancerígena sobre ciertas líneas celulares, con un alto potencial de sobre células leucémicas a través de una cascada de muerte mictocondrial.

La Melitina es un éptido de 26 aminoácidos obtenido del veneno de abeja con potentes propiedades antimicrobialesa y que puede inhibir el crecimiento de bacterias como Borrelia burgdorferi, matar el hongo Candida albicans y suprimir infecciones producidas por Mycoplasma hominis y Chlamydia trachoma­tis infections. Además, la Melitina inhibe el crecimiento y metástasis de carcinomas hepáticos, además de su actividad antiinflamatoria.

Por otro lado, los venenos de las arañas, son altamente ricas en péptidos-insecticidas, ricos en disulfuros con una amplia gama de receptores y canales iónicos en el sistema nerviosos de los insectos, por lo que las toxinas se pueden emplear como bioinsecticidas para combatir entomopatógenos. Particularmente, estos péptidos se han optimizado a lo largo de cientos de millones de años para tener como blanco los canales iónicos y receptores específicamente de insectos. Entre estos, se encuentran los venenos que tienen acción en los canales de sodio (Nav) Un ejemplo es la δ-CtenitoxinPn1a (Tx4(6-1)), el cual produce efectos neuroexitatorios llevando a la fatiga muscular y parálisis. Esta toxina se encuentra en la araña brasileña Phoneutria nigriventer, el cual es letal a un amplio grupo de insectos, pero que además no tiene efectos sobre los canales de Nav de ratones. Este tipo de toxinas no sólo se han detectado en arañas, sino también en escorpiones y anémonas marinas.

Otras enzymas con proteínas grandes y que han mostrado ser potentes insecticidas, es la latroinsectotoxina, aislada a partir del veneno de “viuda negra” (Latrodectus y Steata) con un importante efecto sobre lepidópteros y dípteros. Sin embargo, a diferencia de las anteriores, esta toxina es difícil de producir de forma sintética o recombinante por tratarse de una molécula de gran tamaño y de acción compleja.

La seda de araña y del gusano de seda excelentes propiedades idóneas para ser aplicado en la industria del vestido. La seda de araña es una fibra de naturaleza proteínica con propiedades superiores a las de muchas fibras naturales y sintética, sino también con un potencial en áreas biomédicas y de biomateriales. Puede ser empleado en implantes médicos, hilos quirúrgicos, biomembranas y como andamios en tejidos. Para suturas en cirugías de ojo, tendones artificiales, ligamentos para la construcción de rodillas. Con un mayor coeficiente de seguridad, puede tener aplicaciones estructurales, como en cuerdas de elevador, puentes y pilares. Así como en sondas de fibra óptica en microscopía.

Consideraciones finales

La aplicación estricta del Artículo 33 de la LGB y su octavo transitorio prácticamente haría ilegal el uso de las substancias de origen animal que hemos mencionado ocasionando no solo un severo golpe a quienes las producen y sobre todo, a quienes las necesitan para atender alguna dolencia. También se inhibiría la investigación científica de los recursos genéticos y derivados provenientes de los animales; un revés para la investigación biotecnológica nacional. Parte del problema surge del desconocimiento básico de lo que son los recursos genéticos y sus derivados. Una ley sobre biodiversidad requiere de un gran nivel de conocimiento para evitar todas las contracciones que la actual propuesta de LGB todavía contiene. La mayoría de estas contradicciones se hubieran evitado si los legisladores proponentes hubieran consultado a expertos en las diferentes áreas de estudio de la biodiversidad. Algo que evidentemente, nunca sucedió.

 

* Alejandra Domínguez Meneses, Laboratorio de Ecología de Enfermedades y Una Salud. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. UNAM. Noemí Matías Ferrer. Laboratorio de Micología, Facultad de Ciencias. UNAM. Juan Esteban Martínez Gómez. Red de Interacciones Multitróficas. Instituto de Ecología A.C: CONACYT.

 

 

Referencias:

Fox, J. W., & Serrano, S. M. (2007). Approaching the golden age of natural product pharmaceuticals from venom libraries: an overview of toxins and toxin-derivatives currently involved in therapeutic or diagnostic applications. Current pharmaceutical design, 13(28), 2927-2934.

Daly, J. W., Garraffo, H. M., Spande, T. F., Decker, M. W., Sullivan, J. P., & Williams, M. (2000). Alkaloids from frog skin: the discovery of epibatidine and the potential for developing novel non-opioid analgesics. Natural product reports, 17(2), 131-135.

Ortiz, E., Gurrola, G. B., Schwartz, E. F., & Possani, L. D. (2015). Scorpion venom components as potential candidates for drug development. Toxicon, 93, 125-135.

Sarfo-Poku, C., Eshun, O., & Lee, K. H. (2016). Medical application of scorpion venom to breast cancer: A mini-review. Toxicon, 122, 109-112.

Vetter, I., & J Lewis, R. (2012). Therapeutic potential of cone snail venom peptides (conopeptides). Current topics in medicinal chemistry, 12(14), 1546-1552.

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