domingo, 27 noviembre 2022

Hongos de los bosques para crear nuevos tratamientos farmacológicos

Desde la prehistoria, los hongos forman parte de los remedios naturales más utilizados por la medicina tradicional. No obstante, poco se sabe sobre los beneficios que sus compuestos pueden aportar a la industria farmacéutica. Por eso, la UPNA y la Universidad de Navarra colaboran en Noxfun, un proyecto que profundiza en el conocimiento de proteínas fúngicas para su aplicación en la industria. La iniciativa está coordinada por ADItech -a su vez agente coordinador del SINAI- y cuenta con financiación del Ejecutivo foral.

Irene Guerrero
Pamplona - 23 noviembre, 2022

Noxfun se enfoca en el estudio de compuestos producidos por los hongos basidiomicetos. (Fotos: Maite H. Mateo)

En el momento de su muerte, hace más de 5.000 años, Ötzi llevaba entre sus pertenencias un hongo del abedul. De esta forma, la momia más antigua del hombre europeo da testimonio de la importancia que estos organismos ya tenían desde la prehistoria para tratar diversas dolencias. No obstante, aún se desconoce mucho sobre la verdadera biodiversidad del reino fúngico. Un informe publicado en 2017 por la revista Microbiology Spectrum estimó que engloba “entre 2,2 y 3,8 millones de especies”, de las que solo se han descrito “unas 148.000”.

Avanzar en este conocimiento supone nuevas oportunidades para las ciencias de la salud. En esta línea, se han dedicado más esfuerzos a profundizar en los ascomicetos, una división que incluye los productores de antibióticos como la penicilina o de la lovastatina, que se utiliza como medicamento contra el colesterol. Por el contrario, resultan “grandes desconocidos” desde el punto de vista farmacológico los hongos basidiomicetos, que aglutinan a los productores de las clásicas setas, los gelatinosos o los fitopatógenos.

Quienes deseen conocer más a fondo el proyecto pueden hacerlo a través de este enlace.

Precisamente, este segundo grupo centra una investigación del equipo de Genética y Microbiología en la Universidad Pública de Navarra (UPNA). Una labor que realiza a través del estudio sobre los genomas fúngicos y los metagenomas ambientales (es decir, colecciones de genes secuenciados de una muestra ambiental), en colaboración con el Joint Genome Institute del Departamento de Energía de Estados Unidos. “Nuestro objetivo es profundizar en los compuestos que generan este grupo de hongos para vislumbrar aplicaciones industriales innovadoras. Porque estos organismos llevan dentro de sí mecanismos distintos a los que realizan los ascomicetos, razón por la que realizan otros procesos de biosíntesis y producen moléculas diferentes que no están estudiadas”, explica el catedrático e investigador de la UPNA, Gerardo Pisabarro.

El equipo investigador produce proteínas a partir de genes fúngicos recogidos en bases de datos.

Así nació Noxfun, un proyecto que se enfoca en las aplicaciones en el sector farmacéutico y en el que la Universidad de Navarra también es socia. La iniciativa está coordinada por ADItech, a su vez agente coordinador del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI), y financiada por el Ejecutivo foral en la convocatoria de ayudas a centros tecnológicos y organismos de investigación para la realización de proyectos de I+D colaborativos.

BASES DE DATOS PARA GENES FÚNGICOS

Noxfun pretende abrir nuevas líneas de investigación en el campo de las oxigenasas, cuya función como enzimas es catalizar la oxidación de una variedad de compuestos. Al mismo tiempo, el grupo investigador quiso profundizar en nuevas lipoxigenasas, aquellas que modifican ácidos grasos. Por eso, una vez definidas las características que esas proteínas tenían que cumplir, el equipo acudió a bases de datos públicas que recogen una gran diversidad de secuencias de genes extraídos de genomas fúngicos.

Las proteínas producidas en Noxfun servirán para ensayos farmacológicos que lleva a cabo la Universidad de Navarra.

“La peculiaridad del proyecto es que, en lugar de ir a buscar el hongo que produce la enzima, buscamos las secuencias de genes que la sintetizan en las bases de datos”, concreta Pisabarro. Esas secuencias, que están descritas en un archivo de texto, permiten producir químicamente un gen que dará lugar a la enzima cuando se introduzca en una levadura o una bacteria.

DESARROLLOS INDUSTRIALES

Tras producir la proteína, la investigación busca comprobar que las enzimas funcionen a nivel bioquímico, fase en la que se encuentra sumergida en la actualidad. “Por ejemplo, una de las proteínas con las que trabajamos degrada la celulosa. Y lo importante es que, cuando la produzcamos de manera sintética, sea capaz de hacer precisamente eso”, añade María Isabel Calvo, catedrática en Farmacología e investigadora del Departamento de Tecnología y Química Farmacéuticas en la Universidad de Navarra.

Al mismo tiempo, resulta imprescindible que la proteína se pueda producir en grandes cantidades para cubrir “las demandas industriales” que pueda generar por sus beneficios. De esta forma, la proteína pura y sintetizada que se pretende obtener al final de Noxfun se podrá aplicar en distintos ensayos farmacológicos.

Gerardo Pisabarro y María Isabel Calvo son los investigadores principales del proyecto.

Gerardo Pisabarro y María Isabel Calvo son los investigadores principales del proyecto.

El equipo investigador de la UPNA aporta sus capacidades y conocimiento en biotecnología y microbiología, mientras que el de la Universidad de Navarra aplica su experticia en farmacología. “Es como tener dos laboratorios abiertos a la vez. La comunicación es continua porque estamos constantemente rebotándonos los compuestos”, añade Calvo.

De esta forma, el objetivo es “obtener tubos con cantidad suficiente de distintas proteínas en polvo” que puedan aplicarse en diferentes ensayos para, por ejemplo, “tratamientos contra el alzhéimer, como agentes antioxidantes o antidiabéticos…”. “Contamos con una batería de ensayos de actividad in vitro en nuestro Departamento y queremos tener una cantidad suficiente de cada proteína con el fin de discriminar su efectividad en alguna de las líneas que investigamos”, apostilla la catedrática de la Universidad de Navarra.

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