Logran producir heparina en laboratorio

La heparina es el anticoagulante más utilizado en el mundo; se usa para prevenir la formación de coágulos en sangre de quienes padecen algunas afecciones médicas o se someten a ciertos procedimientos que aumentan las probabilidades de que éstos se formen. Actualmente, la heparina se deriva de los intestinos de los cerdos, pero ahora científicos del Instituto Politécnico Rensselaer (RPI) de Estados Unidos han descubierto una forma para producirla en el laboratorio. 

A diferencia de la insulina, otro medicamento muy importante que solía provenir de los cerdos y ahora es artificial, la heparina no es sólo una proteína o molécula, sino una cadena compleja de varios carbohidratos. Eso hace que sea muy difícil sintetizarlo a gran escala. "En los últimos años, con problemas de enfermedades y contaminación que interrumpen la cadena de suministro global de heparina porcina y potencialmente ponen en riesgo a millones de pacientes, está claro que necesitamos diversificar la forma en la que fabricamos este medicamento", afirma Jonathan Dordick, profesor del Instituto de Ingeniería Química y Biológica y vicepresidente de Alianzas Estratégicas y Traducción del RPI. "Nuestro trabajo permitirá fabricar heparina que esté disponible de forma constante y sea segura". 

Los investigadores explicaron el proceso de síntesis de la heparina comparándolo con la decoración de un árbol de Navidad. "Comenzamos con el núcleo de la estructura de la heparina, que es como el árbol desnudo. Luego, usando varias enzimas, agregamos moléculas: los adornos, las luces… Como se puede imaginar, hay muchas maneras de decorar un árbol, por lo que conseguir la decoración adecuada para producir heparina es el desafío", explica Dordick. "En las investigaciones anteriores utilizaron enzimas naturales para replicar lo que sucede en los intestinos de los cerdos y así producir la heparina. Sin embargo, esto produce una pequeña cantidad y no se puede hacer a escala. Nuestro mayor logro fue la idea de optimizar las enzimas utilizadas para lograr un mayor rendimiento y estabilidad", añade Elena Paskaleva, científica investigadora senior de RPI y una de las coautoras del estudio. 

Según explican los investigadores, fue necesario un gran esfuerzo para sintetizar el volumen necesario para producir el producto con una estructura y actividad biológica equivalente al fármaco derivado del cerdo. Con su proceso patentado, explicado en la revista "PNAS", los investigadores están trabajando con la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU) y han iniciado una ampliación que conduce a la producción comercial. 

"Si bien el estudio actual describe la producción de heparina a escala de laboratorio, también estamos avanzando hacia un proceso a escala comercial, que proporcione la misma heparina de alta calidad, para generar el fármaco para estudios clínicos", concluye Robert Linhardt profesor emérito senior de biocatálisis e ingeniería metabólica de Constellation en RPI y coautor del estudio. 

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