18/02/2020 BARCELONA

Cultivos de sangre: así se produce la sustancia clave para el desarrollo de nuevas vacunas

El cangrejo herradura (Limulus polyphemus) es uno de los seres vivos más antiguos que existen. Pero, ¿qué tiene de interesante esta criatura? Su sangre.


El cangrejo herradura (Limulus polyphemus) es uno de los seres vivos más antiguos que existen. A pesar de su raro aspecto (¡parece salido de la película “Alien”!) es capaz de soportar hasta un año sin alimentarse y de resistir temperaturas y salinidades extremas. Se trata de un animal que habitaba en la Tierra incluso antes que los dinosaurios, y lleva en ella desde hace 445 millones de años. A pesar de su nombre, esta especie está más próxima a los arácnidos que a los cangrejos, con los que no guarda ninguna relación.

Pero, ¿qué tiene de interesante esta criatura? Su sangre. La sangre o hemolinfa de los cangrejos de herradura contiene una proteína llamada hemocianina, compuesto que contiene dos átomos de cobre, que hace las funciones de transporte del oxígeno a través del organismo del animal, función que en los vertebrados realiza la hemoglobina. La hemocianina es incolora cuando no contiene oxígeno, mientras que se vuelve azul oscuro cuando sí lo transporta o cuando el animal sangra y la hemolinfa se ve expuesta al aire.

En realidad si este animal no se ha extinguido de la faz de la Tierra en todo este tiempo es por algún motivo. Su sangre contiene unas células llamadas amebocitos, semejantes a los leucocitos de los vertebrados, las cuales reaccionan ante las endotoxinas bacterianas coagulándose. Esto significa que el extracto de la sangre de este animal, el Limulus amebocyte lysate o LAL, detecta y aisla por completo la presencia de bacterias presentes en una solución. Una característica que lo hace extremadamente interesante para la industria farmacéutica y biomédica. Los cangrejos herradura carecen de sistema inmunitario, por lo que no pueden desarrollar anticuerpos para combatir las infecciones. De ahí a que desarrollaran esta particularidad biológica, singular en el reino animal.

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Original: PBS

Para aprovecharse de esta idiosincrasia biológica, las compañías farmacéuticas revientan las células que contienen la sustancia química, llamado coagulógeno. A continuación, pueden utilizar el coagulógeno para detectar la contaminación bacteriana en cualquier solución que pudiera entrar en contacto con la sangre. Si hay endotoxinas bacterianas peligrosas en el líquido, incluso a una concentración de una parte por billón, el extracto de sangre de cangrejo herradura se pondrá en marcha, convirtiendo la solución en lo que el científico Fred Bang describió como un “gel”.

“Este gel inmoviliza las bacterias pero no las mata”, escribió Bang en un documento de 1956 anunciando el descubrimiento de la sustancia. “El gel o coágulo es estable y resistente y permanece así durante varias semanas a temperatura ambiente.”

Si no hay contaminación bacteriana, entonces la coagulación no tiene lugar, y la solución puede ser considerada libre de bacterias. Es una prueba sencilla, casi instantánea que se conoce con el nombre del test LAL.

Y es que desde que en la década de 1950 se descubrió que la sangre de color azul del cangrejo herradura se coagulaba en contacto con bacterias como la E. coli y la Salmonella, las investigaciones no han cesado. Desde entonces se han probado con ella miles de medicamentos y antibióticos que usamos a diario, y actualmente se está elaborando una enzima que inhibe los efectos del Sida. En resumen, se ha convertido en una importante herramienta en el desarrollo de nuevos antibióticos y vacunas. A día de hoy también se usa para probar aparatos médicos, como los riñones artificiales, y comprobar que no hay microbios. No existe ninguna otra prueba tan sencilla y fiable. Resulta tan fiable que la Food and Drugs Administration (la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU.) obliga la realización del test LAL para la certificación de cualquier medicamento.

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Captura del cangrejo herradura. Foto: Andrew Tingle

En el año 2011 la revista Wired describió en un artículo el proceso seguido para la obtención de la sangre del cangrejo herradura. Para conseguirla, no se mata a los cangrejos herradura, sino que se les realiza una extracción. Se pescan manualmente hasta un millar de ellos cada semana, desde barcas con rastrillos para moluscos, y se transportan aún vivos al laboratorio. Aunque se les extrae un 30% de su volumen sanguíneo, se recuperan rápidamente y se devuelven al agua. Se sangra a los cangrejos una vez al año, se congela y se deshidrata la sangre y, entonces, se envía a todo el mundo.

La industria dice que “no son muchos los animales que mueren durante la extracción de sangre”, “Podemos imaginar el proceso como algo análogo a los seres humanos donando sangre”. Según afirman representantes de la industria: “los cangrejos reciben un poco de jugo de manzana y galletas de animales y están bien poco después.”. La realidad es que entre el 10 y el 30 por ciento de los animales desangrados, según diversas estimaciones, mueren.

Pero algunas personas han notado problemas. En las regiones en las que los cangrejos herradura se cosechan en grandes cantidades con fines biomédicas como Pleasant Bay (Massachusetts), cada vez menos hembras se están presentando para desovar. Tal vez el sangrado les provoca algún tipo de problema, aún cuando no las mata.

Resultado final del LAL. Foto: Andrew Tingle
Resultado final del LAL. Foto: Andrew Tingle

El LAL se extrae de la sangre, y puede costar unos 15.000 dólares por cada 950 ml. Sólo cinco empresas sangran los cangrejos: Associates of Cape Cod, Lonza, Wako Chemicals, Charles River Endosafe y Limuli Labs.

Pero ahora el número de cangrejos herradura se encuentra en recesión de una forma lenta pero constante debido al cambio climático, la sobrepesca y las capturas para las empresas farmacéuticas.

La pregunta lógica es, pues: ¿por qué no se ha desarrollado un sustituto sintético del LAL? Resulta que las empresas aún están investigando esta solución. No quieren que el precursor de su producto sea regulada por un Plan de Gestión de la Pesca, si pueden evitarlo. Pero parece que ya se ha dado un primer paso importante. Ding Jeak Ling, una científica de Singapur, ha conseguido sintetizar la encima clave de detección de bacterias.

Esta explicación ha sido retomada de nuestra web hermana Muhimu.

Esta es una explicación sin ánimo de lucro.

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Lluis Torrent

Barcelona, España. Licenciado en Ciencias Ambientales, Máster en Intervención Ambiental, Máster en Relaciones Internacionales y Especialista en Ciencia Política. He trabajado como consultor ambiental para gobiernos locales y regionales y empresa privada. Socialmente comprometido, me apasiona explorar la fina línea que transcurre entre la política, la economía, la sociedad y el medio ambiente. Sígueme en Google+ Lluis Torrent


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