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Investigación, divinio tesoro | Microbiología

Las microalgas, nueva fuente de antibióticos

El biólogo gijonés Ignacio Gutiérrez del Río, que busca nuevos fármacos en extractos marinos, patenta cuatro moléculas capaces de atacar a los microorganismos patógenos que producen las infecciones de las prótesis

Felipe Lombó y el doctorando Ignacio Gutiérrez del Río, en su laboratorio, en la Facultad de Medicina de Oviedo. | Luisma Murias

El trabajo de laboratorio de Ignacio Gutiérrez del Río Menéndez es “muy laborioso”. Tanto, dice, que es como “buscar una aguja en un pajar”. Busca nuevos antibióticos en microalgas y cianobacterias para recubrir prótesis y hacerlas resistentes a infecciones. Pero el biólogo gijonés ha encontrado la “aguja” entre tanta paja, o en este caso, entre tanta alga. Ha descubierto una familia de entre 30 y 40 biomoléculas, capaces de matar a los patógenos –los microorganismos malos que producen las infecciones–. Y lo más importante: ha caracterizado cuatro de ellas, que hasta ahora nunca habían sido descritas. “Las hemos protegido mediante una patente internacional bajo el nombre de ‘clorosphaerolactilatos’. Este es el resultado más prometedor del proyecto”, afirma.

Pero su tesis doctoral aún no está cerrada y a esa nueva familia de moléculas podrían seguirles más. “Estamos ahora trabajando en un género extremadamente raro de microalgas que nunca antes había sido estudiado metabólicamente y hemos encontrado cosas muy esperanzadoras”, asegura Gutiérrez del Río. Este joven científico, de 28 años, trabaja en el marco de un proyecto europeo financiado con 7,5 millones de euros por el programa Horizonte 2020 y que en la Universidad de Oviedo (600.000 euros) lidera el grupo BIONUC (Biotecnología de Nutracéuticos y Compuestos Bioactivos). En la búsqueda de nuevos antibióticos están volcados ocho universidades, dos centros de investigación, cuatro pymes y una gran empresa de un total de nueve países (España, Portugal, Francia, Italia, Grecia, Suecia, Dinamarca, Irlanda y Reino Unido).

Cada institución investiga en su campo. Ignacio Gutiérrez del Río, bajo la dirección de los profesores Felipe Lombó y Claudio J. Villar, aporta sus conocimientos a la primera parte de la cadena. “Las microalgas y cianobacterias son cultivadas en Francia, Portugal e Italia, que es donde se encuentran las colecciones y en conjunto suponen la mayor riqueza taxonómica de estos microorganismos en el mundo. Nosotros recibimos los extractos químicos de esas colecciones y las enfrentamos a una serie de cepas que fueron aisladas anteriormente de prótesis infectadas”, detalla el joven biólogo. Es decir, enfrentan las biomoléculas de las algas con bacterias malas. Y las que consigan matar al patógeno o parar su crecimiento son posibles candidatas para un antibiótico. En total, Gutiérrez del Río ha analizado 1.600 extractos de unas 500 especies diferentes de microalgas y cianobacterias. Y de ellos solo han salido cerca de 40 moléculas activas. “En general, el éxito en antibióticos es muy bajo. Y, además, el proceso en el laboratorio es muy laborioso. Hay que purificar, repurificar, repurificar...”, destaca el microbiólogo Felipe Lombó.

De cada extracto de microalga o cianobacteria salen 96 fracciones que hay que purificar varias veces –quitar lo inútil hasta dejar lo puro– y el biólogo gijonés analizó entre 5.000 y 10.000. Ignacio Gutiérrez del Río lo explica de manera muy gráfica: “Esas 96 fracciones son como si pusiésemos 96 personas en fila y fuesen pasando una por una por la puerta, que es donde está el detector. Pero cada persona a su vez viene acompañada de más y más amigos. Tenemos que alejar esos amigos hasta que quede ella sola, porque eso es necesario para hacer una espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), que es la que nos dice la estructura química de la molécula, es decir, la técnica que te va a decir qué es. Volviendo al ejemplo de las personas, si es rubia o morena, alta o baja...”. El siguiente paso es hacer ensayos de toxicidad en células animales.

El prototipo desarrollado por una empresa griega y que incluye los avances hechos en la Facultad de Medicina de la Universidad de Oviedo ya ha sido probado –tras comprobar que funciona in vitro– en un modelo de infección de prótesis de tibia de cerdo. Ha funcionado. Las moléculas activas patentadas por el grupo de investigación BIONUC podrían aplicarse a cualquier tipo de prótesis, pulverizándola con ellas, e incluso podrían ser incorporadas a cremas dentales o colutorios bucales. En definitiva, a cualquier cosa que busque combatir una infección bacteriana.

El gijonés Ignacio Gutiérrez del Río, que prevé presentar su tesis a mediados del año que viene, está investigando ahora qué genes producen sus moléculas patentadas con el objetivo de avanzar más en su conocimiento. Y, ¿por qué microalgas y cianobacterias? La respuesta es sencilla. “Porque es un área poco explotada. Las farmacéuticas buscan nuevos antibióticos en hongos y bacterias terrestres. Y ya no hay cosas nuevas”, contesta Felipe Lombó. El futuro son las microalgas y cianobacterias, que hasta ahora habían sido explotadas como recurso nutricional, pero no como fuente industrial para desarrollar medicamentos. “Las expectativas son muy altas, porque hay miles de microalgas y, además, su riqueza genética les permite adaptarse a ambientes muy diversos y defenderse de sus depredadores. Te puedes encontrar una variedad casi en cualquier sitio”, apostilla Gutiérrez del Río.

El joven científico consiguió en 2017 un contrato predoctoral “Severo Ochoa”, después de sufrir la habitual demora en la concesión de estas ayudas regionales. Hasta entonces, pudo realizar su investigación gracias a un proyecto del grupo de BIONUC y a una beca de retención de jóvenes talentos de Cajastur. “Esto es un trabajo muy vocacional. Ya sabía cuando entré que la escasez de recursos iba implícito en él”, admite. Ignacio Gutiérrez del Río gana unos mil euros mensuales, mientras que un predoctoral en otro país “gana 3.000”, lamenta Felipe Lombó. “Lo que nos aportan los jóvenes investigadores como Ignacio es conocimiento, técnicas nuevas... Materia gris. Ellos son el grupo de investigación”, concluye.

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