Hace aproximadamente cinco años se descubrió la relación existente entre la disminución de la proteína denominada Klotho y el aumento del riesgo de enfermedades cardiovasculares y renales. Durante el envejecimiento el organismo humano genera esta proteína en cantidades cada vez menores, de tal modo que la función renal se va perdiendo y, en muchas ocasiones, van a aparecer disfunciones severas que desembocarán en tratamientos de diálisis o, incluso, trasplantes. La ausencia de esta proteína también tiene efectos adversos en los vasos sanguíneos, por lo que puede desembocar en enfermedades cardiovasculares, y su disminución también se ha observado en otras patologías como la diabetes.
Por ello es de suma importancia poder detectar precozmente esta proteína para, en caso de observarse un descenso notable, poder suplir su ausencia con diversos tratamientos. El problema reside en que no es tan sencillo encontrarla en el organismo, o al menos con la precisión que sería deseable. Para tratar de paliar esa circunstancia, el investigador biomédico Víctor García Tagua coordina desde principios de este año un proyecto de transferencia amparado bajo el programa Agustín de Betancourt, en el que participan investigadores de la Universidad de La Laguna, la unidad de investigación del Hospital Universitario Nuestra Señora de Candelaria, la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria y, como socio comercial, la empresa Centro Atlántico del Medicamento S.A. (CEAMED).
El investigador explica que ya existen varios sistemas para detectar esta proteína, pero ninguno es realmente óptimo. “Klotho tiene varias formas: una completa, anclada en la membrana de la célula; otra forma completa, que se libera y va por el torrente sanguíneo; y otra forma que se rompe en dos fragmentos, que también van por el torrente sanguíneo. Y no hay ningún anticuerpo ni ningún test de detección que sea capaz de encontrar todas esas formas: te detectan o una u otra, pero no hay nada capaz de detectarlas todas. De ahí surgió la idea de buscar anticuerpos mejores que sean capaces de hallar cuál es la forma que está en el tejido, cuál en la sangre y qué función está realizado”.
Si este proyecto sale adelante según lo previsto, se logrará producir industrialmente una batería de anticuerpos para la detección de Klotho en tejido o unos tests de ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) para su detección en sangre o en orina. “Lograr los objetivos facilitaría el hallazgo de manera precoz de la disminución de esta proteína asociada a esas enfermedades. Ese diagnóstico temprano permitiría comenzar un tratamiento o incluso la administración de algún fármaco que pueda revertir la diminución de la proteína hasta conseguir niveles normales”.
Sangre de camello, el ingrediente clave
García Tagua se formó en la Universidad de Sevilla, primero licenciándose en Biología y luego doctorándose en Genética Molecular. Tras unos años en centros del CSIC en Madrid y Granada, en 2018 recaló en Tenerife, en la unidad de investigación del Hospital Universitario Nuestra Señora de Candelaria, para participar en un proyecto biomédico en el que se encontró con el problema del Klotho: “Trabajamos con una proteína y vemos que no hay ningún anticuerpo ni sistema capaz de detectarla. Nos planteamos buscar una manera y, en ese momento apareció la convocatoria Agustín de Betancourt, donde integré todos mis conocimientos previos sobre clonación de genes, purificación de proteínas, generación de anticuerpos y en detección en tejido humanos de todas esas moléculas para ver si realmente lo podíamos conseguir por nuestros medios”.
El hecho diferencial de este proyecto es que esos anticuerpos van a buscarse en el camello (o más bien dromedarios, al tener solo una joroba, si bien en Canarias se ha popularizado la acepción errónea). Se trata de un animal que, si bien no es endémico, lleva cinco siglos arraigado en Canarias y, actualmente, cuenta en el Archipiélago con la mayor población de esta especie en toda la Unión Europea. “Se me ocurrió la posibilidad de utilizar el dromedario porque tiene un tipo especial de anticuerpos que no está presente en otros animales en donde se producen estas moléculas. Es algo que aprendí en un seminario al que acudí durante mi doctorado, en el cual nos comentaron que veterinarios de Las Palmas de Gran Canaria estaban probando sangre de camello porque tiene anticuerpos mucho más pequeños y mucho más eficaces que los de otros mamíferos”.
En efecto, tal y como detalla el coordinador de la investigación, el grupo de los camélidos produce aproximadamente un 50% de sus anticuerpos de un tamaño menor que los del resto de los mamíferos. Si los anticuerpos “clásicos” están compuestos por dos cadenas pesadas de inmunoglobulina y dos cadenas ligeras, estos de menor tamaño carecen de las cadenas ligeras y solo están formados por las dos pesadas, de tal modo que son de un tamaño diez veces menor. Al ser más pequeños, son capaces de unirse a los lugares activos de las enzimas y las hendiduras de las membranas celulares, que son demasiado pequeñas como para admitir un anticuerpo común.
Por otra parte, al no ser hidrófobos, son más resistentes al calor y al pH. Ya existen diversas aplicaciones de estos mini-anticuerpos y sus derivados (los nano-anticuerpos) en el campo de la biomedicina y biotecnología para el desarrollo de biosensores o para el diagnóstico y tratamiento de varias enfermedades, ya que son más fáciles de fabricar, de manejar y administrar, y más asequibles.
Ya se han realizado algunos estudios preliminares para la producción de anticuerpos en “camellos canarios”, demostrando algunas ventajas como la inocuidad de la inoculación con el antígeno y la extracción de una mínima cantidad de sangre, lo cual evita el sacrificio de los animales que se da en la mayoría de procesos de obtención de anticuerpos en conejos, ratas y ratones.
El método que propone Tagua permite aislar de la sangre extraída los linfocitos que producen esos anticuerpos para sacarles el ADN que produce específicamente esos anticuerpos. A continuación, se clona ese ADN y se expresa dentro de bacterias. “Lo que vamos a hacer es producir los anticuerpos de camello dentro de bacterias de manera biotecnológica, con lo cual, una vez le hemos extraído la sangre, el animal puede volver a la granja y nosotros podemos producir eternamente esos anticuerpos en la empresa sin tener que tocar ni dañar a otro animal”.
Trabajo en varias fases
Este proyecto fue aprobado en la convocatoria 2019 del programa Agustín de Betancourt, por lo que los trabajos no se pusieron en marcha hasta principios de 2020, por lo que casi no ha podido iniciarse en la práctica a causa del parón de toda actividad ocasionado por las medidas de emergencia adoptadas por la Covid-19. Esa pausa, en todo caso, no ha sido tan grave dado que se estaba en las fases iniciales del trabajo y, por ejemplo, no ha afectado a ensayos clínicos, como sí ha podido ocurrir en otros proyectos del mismo programa que estuvieran en fases más avanzadas. Además, estos meses no han sido de total inactividad, pues como explica García, los integrantes del proyecto han aprovechado para leer más documentación, realizar algún curso de formación, reestructurar las tareas y debatir.
Lo que no ha variado ha sido la asignación de tareas, que en este proyecto se ha planteado de manera escalonada, de modo que cada fase le corresponde a una de las unidades implicadas. Así, en esta primera etapa que comienza ahora, que se centra en la producción y purificación de la proteína, correrá a cargo del personal del Instituto de Enfermedades Tropicales y Salud Pública de Canarias de la Universidad de La Laguna: Pilar Fronda, que consta como investigadora principal por la institución académica, Emma Carmelo, Guido Santos y Basilio Valladares.
En la parte de producción en camellos, estaría el propio García Tagua junto a Yeray Brito, que es el veterinario del Animalario de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Inicialmente se iba a utilizar sangre extraída directamente de animales que estuvieran en uso turístico, pero tras estudiar la normativa sobre experimentación y bienestar animal, finalmente se ha optado por adquirir los animales a una granja, cuidarlos durante los dos o tres meses que van a ser necesarios para la fase de inoculación y extracción de sangre y, finalmente, devolverlos a la granja donde fueron adquiridos
La tercera fase correspondería a la parte clínica para probar esos anticuerpos en muestras de pacientes humanos, que se realizaría en el Hospital Universitario Nuestra Señora de Candelaria, con la participación de los investigadores Juan Navarro, Javier Donate y Ernesto Martín. Fue precisamente a este grupo al que se incorporó en un primer momento García cuando llegó en 2018 a Tenerife, y el proyecto parte de investigaciones previas que Navarro había desarrollado sobre la proteína Klotho, descubriendo su relevancia en el sistema cardiovascular.
La fase final correspondería enteramente a la empresa CEAMED, encargada de la producción industrial y comercialización del anticuerpo. En este punto, conviene recordar que el programa Agustín de Betancourt busca, precisamente, fomentar investigaciones que puedan tener un retorno social rápido mediante su patente, creación de empresas spin-off o fabricación y venta de productos.
“Todo este trabajo se afronta con diálogo entre todas las partes y asesoramiento mutuo, porque distintos puntos de vista pueden ir bien. Por ello, trato de informar a todas las personas implicadas de lo que estamos haciendo en cada momento, y siempre surge alguna idea, sugerencia o comentario de interés”, explica el coordinador del proyecto.
Comienzos complicados
Como se explicó hace unos párrafos, el inicio de los trabajos ha tenido que retrasarse a cauda de la crisis del coronavirus. Esto puede suponer alguna dificultad administrativa, ya que todos los proyectos Agustín de Betancourt son de cuatro años, pero deben pasar por revisiones anuales para constatar que se han cumplido los objetivos marcados y, en caso afirmativo, seguir adelante con la nueva anualidad. Es evidente que el retraso ha trastocado el programa de trabajo previsto, pero desde la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación ya se ha informado a los investigadores de este programa que no va a haber ningún tipo de prórroga pese a las especiales circunstancias. “De hecho, ya nos pidieron los papeles para la evaluación, que será en octubre, pero imagino que se tendrá en cuenta la situación que henos vivido y que el trabajo experimental, en muchos casos, ha estado parado”.
Otro trámite que se ha visto retrasado es el preceptivo informe favorable que debe emitir el Comité de Ética de la Investigación de la Universidad de La Laguna, organismo que, al igual que el resto de la administración académica, paralizó su actividad por la crisis del coronavirus y que, adicionalmente, está necesitando más tiempo del habitual para estudiar este proyecto en particular, dado que es la primera vez que debe realizar una evaluación a un proyecto que implica el uso de los dromedarios.
Y, finalmente, otro escollo que está poniendo freno a la puesta en marcha de los trabajos es el presupuesto: Tagua ha estimado que para los cuatro años de duración de este proyecto va a ser necesaria una cantidad entre los 50.000 y 60.000 euros, cifra estimable pero habitual en las investigaciones biomédicas, que comportan ensayos clínicos con animales y personas y la compra de productos que no son nada baratos. El programa Agustín de Betancourt únicamente financia el contrato de la persona que coordina el proyecto durante los años que dure, pero no ofrece fondos adicionales para los gastos materiales, que deben obtenerse a través de convocatorias o financiación privada.
“Fui algo previsor en año pasado y como este proyecto me interesaba hacerlo obtuviera o no el contrato Agustín de Betancourt, pedimos los proyectos de la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información (ACIISI), pero se resolverán en diciembre y, en caso de que nos rechacen, no sabemos cuándo será la próxima convocatoria para volverlos a pedir. Otra traba es que los Agustín de Betancourt no somos personal de la universidad a largo plazo, por lo que no podemos solicitar proyectos que impliquen un periodo mayor al tiempo que vamos a estar contratados, lo cual reduce el número de convocatorias a las que podemos concurrir”.
La Universidad de La Laguna aporta una pequeña financiación a todos los proyectos de este programa, de entre 4.000 y 6.000 euros, para que puedan arrancar, pero no es ni mucho menos suficiente para cubrir todos los gastos. Así que, en el momento de esta entrevista realizada en agosto, Víctor Tagua estaba a la espera de que se publicaran algunas convocatorias de entidades públicas y fundaciones privadas que pudieran despejar algo el futuro pecuniario de una investigación que no solo podría significar un gran avance para la detección temprana y el tratamiento precoz de enfermedades renales y cardiovasculares sino que, como amplía Tagua, además supone la puesta a punto de un sistema de generación de anticuerpos que se puede extrapolar a cualquier proteína, de forma que podría acabar siendo un servicio de la universidad, de la empresa implicada o un spin off de la Universidad de La Laguna.
(Proyecto financiado por Cabildo de Tenerife, TF Innova, FDCAN, MEDI).
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