Investigación chilena busca mejorar tratamiento de la leucemia infantil con bacterias de la Antártica

La leucemia linfoblástica aguda (LLA) es el cáncer más común en la población infantil a nivel mundial. Su tratamiento suele incluir el uso de la enzima L-asparaginasa, un fármaco clave que ha demostrado alta efectividad clínica.

Sin embargo, el origen bacteriano de este medicamento también trae un desafío importante en los pacientes, ya que genera efectos adversos severos, como reacciones alérgicas, que pueden llevar a modificar o suspender el tratamiento.

En este contexto, un grupo de investigadores de tres universidades chilenas: Universidad Santo Tomás (UST), Universidad del Desarrollo (UDD) y Universidad Autónoma), inició un proyecto que busca mejorar el tratamiento de la leucemia infantil con bacterias de la Antártica.

Bacterias de la Antártica para el tratamiento de la leucemia infantil

Según explicó la Dra. Lisandra Herrera, académica de la Escuela de Ciencias Básicas en UST Temuco, la meta es encontrar alternativas más seguras desde el punto de vista inmunológico.

La investigación, titulada “Recursos genéticos microbianos en la Antártida: Nuevas fuentes de L-asparaginasa con potencial como biofármaco para el tratamiento de la leucemia”, forma parte del Concurso 2024 de la Red Interuniversitaria en Investigación Asociativa.

Para materializar el proyecto, se está trabajo en torno a bacterias antárticas productoras de asparaginasa, esperando con esto encontrar fuentes terapéuticas más nobles y compatibles con el cuerpo humano, siendo también apoyados por el Instituto Antártico Chileno.

“En los últimos años, se han publicado reportes en la literatura que destacan el papel de microorganismos antárticos en la producción de enzimas con aplicaciones industriales”, señaló la Dra. Herrera.

“Dentro de ellas, se han estudiado levaduras, bacterias y hongos filamentosos que producen la asparaginasa, pero no han mostrado hasta ahora actividad antitumoral, o han sido estudiadas hacia la industria alimenticia, por ejemplo”, afirmó la científica.

Sin embargo, la investigación señala que debido a la alta “plasticidad genética” que presentan los microorganismos antárticos, gracias a las condiciones extremas en las que se desarrollan, se pueden encontrar otras bacterias productoras de asparaginasa que potencialmente puedan ser consideradas para su uso como antitumoral.

Afinidad por la glutamina: el problema a solucionar

La académica cuenta que la asparaginasa bacteriana actúa degradando dos aminoácidos: asparagina y glutamina. Eso sí, la glutamina es un aminoácido abundante cuya eliminación puede provocar problemas a la salud, por lo que la hipótesis del equipo de investigación es que “encontrando asparaginasas con baja o nula afinidad por la glutamina, podemos disminuir la probabilidad de que genere mayores eventos adversos que sus similares que sí la tienen”.

Hasta ahora, se han llevado a cabo ensayos bioinformáticos de comparación genómica, taxonomía y proteómica, que permitieron identificar diez cepas de bacterias antárticas con potencial actividad, ya que presentan en su genoma el gen de la enzima asparaginasa.

Las bacterias, almacenadas en el cepario de la Universidad Autónoma, ya fueron cultivadas y están listas para ser evaluadas tanto por su actividad enzimática in vitro como por su potencial efecto antitumoral en líneas celulares leucémicas.

Este avance representa un paso significativo hacia la búsqueda de tratamientos más seguros para la leucemia infantil, siendo también base para futuras investigaciones centradas en biotecnología de ambientes extremos como fuente de innovación médica.

Al respecto, la Dra. Herrara sostuvo que la idea es postular un proyecto más grande “que nos permita obtener la enzima por ingeniería genética a partir de aquella o aquellas bacterias más prometedoras, luego purificarla y hacer toda una serie de ensayos más específicos que podrían incluir ensayos en animales. Con el objetivo de ir avanzando poco a poco hasta un resultado más certero y fino”.

Una puerta a nuevos hallazgos

Además, es posible que durante la búsqueda de estas enzimas también se encuentren otras que puedan ser aplicadas como tratamiento para otras enfermedades.

Para la académica, el “desarrollo de herramientas de biología computacional, que para este proyecto es una parte fundamental, ha sido muy útil al identificar enzimas relevantes desde el punto de vista biológico, incluso para predecir posibles comportamientos a nivel biológico”.

“Esta potencialidad -unida a la gran plasticidad y versatilidad de genomas microbianos de ambientes extremos como la Antártica- puede ser aprovechada para encontrar moléculas biológicamente activas para el tratamiento de otras enfermedades”, precisó la experta.

El siguiente paso, cuenta la Dra. Herrera, será extender la búsqueda más allá de las bacterias a otras fuentes como los hongos: “Hay reportes que respaldan la presencia de la enzima en estas especies”.

“Pensamos que este proyecto es una plataforma transversal y es un paso de inicio para un mundo de investigación, ya que cada microorganismo puede esconder miles de posibilidades, y queremos descubrirlas”, puntualizó la investigadora.