La tetrodotoxina, el veneno que se encuentra en el pez globo, es una herramienta esencial para la investigación neurocientífica, y una mejor técnica para su síntesis podría avanzar en la investigación de medicamentos para aliviar el dolor.

Química


21 de julio de 2022

Globo espinoso (Cyclichthys orbicularis)

Algunos peces globo acumulan reservas de la poderosa neurotoxina tetrodotoxina en su interior

imageBROKER/Alamy

Una forma más rápida de producir una de las neurotoxinas más potentes del mundo podría conducir a nuevos medicamentos para el alivio del dolor y una mejor comprensión de cómo funciona el sistema del dolor del cuerpo.

La tetrodotoxina (o TTX) se encuentra en algunos animales como el pez globo y los caracoles de mar, pero en realidad es producida por bacterias. Tiene una capacidad notable para bloquear los canales de iones de sodio, que los nervios usan para enviar señales, y solo unos pocos miligramos de esto son suficientes para causar parálisis y muerte en humanos. Los canales de iones de sodio también son fundamentales para la forma en que sentimos el dolor, por lo que hay mucho interés en el potencial de la tetrodotoxina como medicamento para aliviar el dolor.

Aunque podría decirse que la TTX es uno de los bloqueadores más potentes de los canales de iones de sodio, la dificultad para sintetizarla ha significado que el progreso en el desarrollo de fármacos a través de su uso ha sido lento, dice Dirk Trauner de la Universidad de Nueva York.

Ahora, Trauner y sus colegas han desarrollado un proceso de 22 pasos que da como resultado que el 11 por ciento de los ingredientes utilizados se conviertan en tetrodotoxina. Esta es una mejora de 10 veces sobre las técnicas de creación anteriores y reduce la cantidad de pasos en al menos un tercio.

La síntesis se basa en hacer una parte clave de la molécula de una manera diferente. En lugar de agregar fragmentos a base de nitrógeno a la estructura central de carbono de la tetrodotoxina, Trauner y sus colegas agregan un fragmento de carbono. Al cambiar un enlace carbono-nitrógeno por un enlace carbono-carbono, pueden simplificar todo el proceso, dice Trauner.

La tetrodotoxina se usa comúnmente en los laboratorios de neurociencia para estudiar cómo funciona el dolor a nivel celular. «Es prácticamente una herramienta insustituible», dice Alasdair Gibb del University College London. “Es una de las herramientas más selectivas y útiles para la investigación neurocientífica. Encontraría tetrodotoxina en prácticamente todos los laboratorios de investigación que realizan neurociencia celular”.

El descubrimiento de una mejor manera de sintetizar la tetrodotoxina también abre las puertas a nuevas vías en la investigación del dolor, dice Gibb. Los investigadores ahora pueden experimentar con ajustes menores en el proceso de síntesis para alterar la estructura, lo que podría conducir a medicamentos que actúen de manera diferente y más efectiva en los canales de sodio en el cuerpo.

Tanto el mayor rendimiento como la reducción del número de pasos son una gran mejora, dice Steve Roome de Hello Bio, un fabricante comercial de tetrodotoxina. «Si este rendimiento del 11 por ciento es constante y se puede implementar en un entorno de producción a gran escala, creo que sería un enfoque fantástico para hacer TTX».

Referencia de la revista: CienciasDOI: 10.1126/ciencia.abn0571

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