Por Dioreleytte Valis
Veracruz, Veracruz.(Agencia Informativa Conacyt).- Estudiantes del Instituto Tecnológico de Veracruz (Itver) —que forma parte del Tecnológico Nacional de México (Tecnm)— crearon un proceso de bajo costo para obtener paclitaxel, un fármaco empleado desde hace más de 45 años para el tratamiento de cáncer, que no se fabrica en nuestro país y que actualmente tiene un elevado precio.
Daniel Zavala Ortiz, Mauro Josué Martínez Montero, Juan Díaz Rangel, Rodolfo Bazán, Yerarli Pérez.
Quimioteraxol es el proceso diseñado por el equipo del Itver que, mediante el cultivo de células vegetales de tejo mexicano (Taxus globosa), genera el compuesto activo de paclitaxel, fármaco utilizado para el tratamiento de pacientes con cáncer de pulmón, mama y ovario.
Esta técnica de producción se encuentra en el cuarto nivel relativo de la tecnología, es decir, validado en laboratorio, y va dirigido al mercado farmacéutico mexicano, con el objetivo de reemplazar su importación y hacer más accesible el tratamiento para pacientes con cáncer.
El equipo formado por Daniel Zavala Ortiz, estudiante del doctorado en ciencias de los alimentos; Mauro Josué Martínez Montero, de la carrera de ingeniería bioquímica; Juan Díaz Rangel, de ingeniería eléctrica; Rodolfo Bazán de la Cruz y Yerarli Pérez Salazar, con maestría en ingeniería bioquímica, además de los asesores del proyecto, la doctora María Guadalupe Aguilar Uscanga y el doctor Javier Gómez Rodríguez, concedieron una entrevista a la Agencia Informativa Conacyt para comentar detalles sobre el trabajo de investigación.
Diez años de investigación
El proyecto de investigación inició en 2002, a partir de un trabajo de tesis, realizado por el estudiante de la carrera de ingeniería bioquímica del Instituto Tecnológico de Veracruz, Oscar Platas, quien fue asesorado por la doctora Guadalupe Uscanga, siendo un trabajo meramente teórico y que se transformó en una investigación experimental.
Posteriormente, en 2006, obtuvieron tres líneas celulares de Taxus globosa, provenientes de especies de tejos del estado de Veracruz, cuya corteza y follaje tienen un alto contenido de compuestos anticancerígenos; sin embargo, hasta ese momento esta especie mexicana no había sido utilizada para la producción de paclitaxel, ya que el tejo inglés y del Pacífico, son los principales proveedores del antitumoral.
De acuerdo con la doctora Guadalupe Uscanga, la tecnología desarrollada permite la producción de paclitaxel y bacatina III, con una concentración de 42 miligramos y 130 miligramos por litro, respectivamente, a un tiempo de elaboración de diez días.
“En el transcurso de estos diez años, hemos generado nuevas líneas celulares a partir de hojas de tejo veracruzano, mejorando el proceso de elaboración, estudiando el empleo de la sincronización celular, la concentración de componentes del medio activo, y el efecto del tamaño del inóculo para la producción del fármaco”, informó la doctora en ingeniería de procesos.
Innovación
De acuerdo con el artículo “Las plantas como fuente de compuestos antineoplásicos”, de Medigraphic, el paclitaxel se aisló como resultado de un programa público de identificación de nuevos compuestos antitumorales desarrollado en Estados Unidos, a finales de la década de 1960. En este programa se tomaron muestras de miles de plantas de diferentes partes del mundo y se seleccionaron en función de su actividad. Entre ellas, se encontraban muestras de corteza del tejo del Pacífico (Taxus brevifolia) que crece en la costa occidental de los Estados Unidos y de Canadá, las cuales presentaron una potente actividad citotóxica y antileucémica.
Equipo del Instituto Tecnológico de Veracruz, responsables del diseño del proceso de obtención del fármaco.Posteriormente, en 1971 estos extractos de paclitaxel fueron purificados y se descubrió que por su complejidad no pueden sintetizarse por vía química, como otros fármacos simples, por lo que se requiere extraerlo o que el organismo biológico lo produzca por sí mismo. Fue comercializado por primera vez por la compañía Bristol-Myers Squibb en 1993, bajo el nombre de Taxol, que empleó el uso de solventes para la extracción del fármaco anticancerígeno, de la corteza de tejos del Pacífico.
El uso del paclitaxel se ha visto restringido debido a las dificultades que representa su producción, puesto que se requiere procesar unos 750 árboles para obtener un kilogramo de compuesto. En 1993, la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) aprobó el uso de fuentes renovables como el follaje para su extracción, evitando la tala excesiva de tejos. Para 1997, se aprobó el empleo de cultivos de células vegetales para su elaboración, haciendo uso de las líneas celulares que produce un biorreactor.
Beneficio social y económico
La complejidad para su elaboración y su escasez en el mercado nacional —ya que no es fabricado en México y su importación está supeditada a excedentes del extranjero— han ocasionado que este medicamento tenga un precio muy elevado. Quimioteraxol es el empleo de una línea celular derivada de un árbol del género Taxus globosa, especie mexicana, para la producción continua del antitumoral. Actualmente, el laboratorio de bioingeniería cuenta con un banco de líneas celulares vegetales disponibles para el sector industrial que desee asociarse para la fabricación de un fármaco.
“Con quimioteraxol, la célula produce el anticancerígeno de manera extracelular, lo excreta al medio durante su crecimiento, lo que representa una ventaja muy importante, ya que no es necesario romper la célula, solo basta con separar la biomasa, esto significa una reducción en las etapas de purificación, lo cual reduce costos y permite incrementar la producción, a diferencia de otras técnicas que se basan en tratamientos intracelulares”, explicó Yerarli Pérez Salazar, estudiante de maestría en ingeniería bioquímica.
El equipo de estudiantes que conforman este proyecto afirma que la fabricación de este fármaco en territorio mexicano supone un beneficio social y económico.
“El precio ronda desde los 800 hasta los seis mil pesos. Si se produce en México, habrá más disponibilidad y eventualmente los precios disminuirán. Las farmacéuticas nacionales, o que están instaladas en el país, podrían explotar este vacío que existe del antitumoral para ofertarlo o maximizar sus inversiones en la producción de este, ya que hay una alta demanda de él, pero no hay un proveedor seguro aquí”.
“Comparando la tecnología de las industrias que ya producen el medicamento en el extranjero con la que hemos desarrollado en el laboratorio, nuestra producción de paclitaxel está cerca de nueve miligramos por litro al día. La tecnología que ya desarrollamos en el laboratorio es un proceso que es patentable. La siguiente fase es hacer pruebas a nivel planta piloto para que se haga la transferencia de esta tecnología a las farmacéuticas interesadas”, informó Rodolfo Bazán de la Cruz, estudiante de maestría en ingeniería bioquímica.
Anticancerígeno
Doctora María Guadalupe Aguilar Uscanga.De acuerdo con el artículo “Paclitaxel, descubrimiento, propiedades y uso clínico”, de la Universidad de Barcelona, los taxanos (paclitaxel y docetaxel) se unen a los microtúbulos, que son estructuras flexibles que participan dinámicamente en el proceso de la división celular y los convierten en estructuras estáticas, lo que impide la división celular y, de esta manera, mata las células.
Las células cancerosas se dividen con más frecuencia que las normales, así que estos medicamentos primero atacan las tumorales. Sin embargo, existen células normales que presentan una tasa de proliferación elevada, por ejemplo, los linfocitos y las células del cabello, que con frecuencia son afectadas. Así que los efectos colaterales de los taxanos son la depresión del sistema inmune, retraso de las sensaciones nerviosas, náuseas y pérdida del cabello.
El éxito de un equipo
Quimioteraxol fue presentado en el evento nacional estudiantil de Innovación Tecnológica 2016, celebrado en el Instituto Tecnológico de Pachuca, del 22 al 25 de noviembre de 2016, donde ganó en una competencia frente a 266 universidades pertenecientes al sistema del Tecnológico Nacional de México, donde participaron más de cuatrocientos proyectos y mil quinientos estudiantes.
El equipo conformado por Daniel Zavala Ortiz, Mauro Josué Martínez Montero, Juan Díaz Rangel, Rodolfo Bazán de la Cruz y Yerarli Pérez Salazar, además de los asesores del proyecto, la doctora María Guadalupe Aguilar Uscanga y el doctor Javier Gómez, obtuvo el primer lugar en la categoría de procesos y la categoría final, que englobaba cada uno de los proyectos presentados por jóvenes de distintas partes del país.
