Una enredadera conocida como los “Siete Pasos de la Muerte” contiene en su crecimiento tóxico algo que los científicos creen que es un poderoso compuesto contra la obesidad, el celastrol. Por primera vez, este compuesto tan promocionado se ha producido de forma sencilla y segura, utilizando levadura normal como huésped «sustituto» ideal.
La planta, más conocida como la vid del dios del trueno (Tripterigio wilfordii), crece predominantemente en China y se ha utilizado durante mucho tiempo en la medicina tradicional para tratar la artritis reumatoide, la esclerosis múltiple, la enfermedad de Crohn, el lupus, la psoriasis, la fiebre y más. Pero su toxicidad para los humanos ha hecho que extraer sus propiedades químicas supuestamente beneficiosas requiera mucho tiempo, sea riesgoso y no sea escalable para estudios posteriores y uso comercial futuro.
Ahora, científicos de la Universidad de Copenhague han logrado que el proceso de elaboración de celastrol sea sencillo y sostenible: el gran avance necesario para convertir este prometedor compuesto en un futuro tratamiento viable y de fácil producción para la obesidad.
«Por razones obvias, una persona no puede simplemente comer la planta y beneficiarse del medicamento», dijo Sotirios Kampranis, profesor del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales. «Entonces, ¿qué hacemos? El problema de extraer celastrol de la fuente natural es «Es muy difícil separarla del resto de moléculas tóxicas que contiene la planta. Hasta el momento no existe ningún método eficaz para lograrlo».
Celastrol ha sido atrayendo la atención de investigadores desde hace algunos años, que han estudiado su capacidad para interactuar con la hormona peptídica leptina. La leptina juega un papel clave en la regulación del aporte de energía (calorías), señales al cerebro cuando se requiere más comida o cuando el cuerpo está satisfecho. Sin embargo, en el aumento de peso, se desarrolla una resistencia a la leptina, lo que hace que esas señales fallen, desregulando el hambre y la saciedad, y dando como resultado un mayor aumento de peso y resistencia.
Sin embargo, el celastrol se ha mostrado muy prometedor para revertir este proceso, restableciendo la sensibilidad a la leptina y restableciendo aquellas señales limitantes de energía vitales para el mantenimiento del peso a largo plazo. Un fármaco desarrollado con éxito a partir del celastrol podría, por ejemplo, ayudar a las personas a largo plazo después de haber perdido peso inicialmente con Medicación agonista de GLP-1ya que esta clase de medicamentos aún no previene el aumento de peso una vez que se interrumpe el tratamiento.
En experimentos anteriores, los ratones con una dieta alta en grasas y que recibieron celastrol tuvieron un 45% menos de aumento de peso que la cohorte de control. Se ha observado un impacto similar en las células humanas, aunque se necesita más investigación, y parte de la dificultad aquí ha sido el acceso al compuesto.
Los investigadores creían que la respuesta estaba en la biotecnología, para producir sintéticamente el extracto con los componentes clave tomados de la «receta» original dentro de la composición de la planta. Con ese objetivo en mente, el equipo finalmente se convirtió en el primero en mapear el camino que presenta los 15 pasos bioquímicos que sigue la planta para producir celastrol, un proceso que eliminó todos los obstáculos que se interponían en el camino para seguir desarrollando este compuesto.
«Descubrimos cómo la planta forma celastrol al encontrar todos los pasos del proceso de fabricación», dijo el investigador principal Yong Zhao. «Esto significa que podríamos tomar los genes y las enzimas que producen la sustancia y ponerlos en otro organismo que lo haga». «No produce sustancias tóxicas. Y eso es lo que hemos hecho con la levadura».
Si bien los productos farmacéuticos modernos se elaboran en gran medida mediante síntesis a partir de petroquímicos derivados del petróleo crudo, la levadura se utiliza ampliamente en toda la industria biotecnológica. También es una combinación mucho mejor para el compuesto de la planta.
«Debido a que la molécula de celastrol es tan compleja, actualmente sólo existen métodos de síntesis química muy ineficaces que no son aplicables a la producción a gran escala», afirmó Zhao. «Así que nuestro método no es sólo un método ecológico, sino que también es el único método real que existe».
Al utilizar levadura como organismo huésped, los investigadores pudieron aislar y «cultivar» celastrol sintético en un tanque de forma pura, rápida y con escalabilidad sostenible.
«Imagínese, solo necesita alimentar la molécula de celastrol con azúcar de mesa y, al hacerlo, obtiene un compuesto que está casi en forma pura, sin los compuestos tóxicos que de otro modo lo acompañan en la naturaleza», dijo Kampranis. «El proceso es simple y eficaz: solo se necesita alrededor de una semana para obtener el producto final, y se lleva a cabo sin los disolventes tóxicos ni los catalizadores que normalmente se utilizan en las síntesis químicas.
«Es precisamente por eso que hemos elegido utilizar la levadura como organismo», añadió. «Mientras los académicos desarrollan la tecnología, es importante que se presente en una forma que sea útil para la industria, donde la tecnología se puede desarrollar aún más para hacer productos que pueden ayudarnos a todos”.
Naturalmente, el siguiente paso de la investigación es ver cómo funciona este celastrol sintetizado en humanos. Prevén que tiene el potencial de usarse de forma independiente o junto con otro tratamiento para la pérdida y el mantenimiento del peso a largo plazo. (Por cierto, la investigación fue apoyada por la Fundación Novo Nordisk, que cuenta entre sus filas con la bohemia farmacéutica Ozempic/Wegovy Novo Nordisk.)
«Se puede imaginar un tratamiento en el que el celastrol se combine con otros medicamentos contra la obesidad para lograr un efecto más potente», dijo Zhao. «Porque cuantos más objetivos del cuerpo se alcancen, mejor. De hecho, a menudo se ve un efecto sinérgico «Cuando varios agentes entran en juego simultáneamente, pero aquí, por supuesto, la industria farmacéutica debe tomar el control».
El estudio fue publicado en la revista Química de la naturaleza.
Fuente: Universidad de Copenhague