A Pedro García Calvo,. con profundo aprecio.                                 La sangre humana es un bien escaso. La capacidad de salvar vidas depende muchas veces de la disponibilidad de sangre y de sus derivados. Uno de estos componentes claves de la sangre es una proteína llamada albúmina sérica humana (ASH). La ASH es necesaria para fabricar vacunas y otros medicamentos, para tratar a pacientes con quemaduras graves y también

para otros problemas importantes como un choque hemorrágico o una cirrosis hepática. Hasta ahora, la única fuente para obtener ASH era la propia sangre humana. Esto hace que sea un aporte siempre limitado y, además, existe el riesgo de que esté contaminado con algún virus, desconocido para el donante y que esté en tan baja cantidad que sea difícil de detectar pero que luego pueda multiplicarse y causar una infección. Hasta ahora se había intentado producir ASH sintética con la ayuda de levaduras o bacterias y en varios tipos de organismos transgénicos como las vacas o la planta del tabaco, pero los resultados no eran buenos: la cantidad de proteína conseguida era baja, o se generaba una fuerte reacción alérgica o el proceso era antieconómico. Un estudio publicado por un grupo de investigación chino en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences muestra la producción de ASH en arroz transgénico.

No es de extrañar que sea china la nacionalidad de los autores de esta publicación. Por un lado, el nivel de la investigación china está avanzando a pasos agigantados, el arroz es la principal cosecha nacional con lo que hay potentes grupos de trabajo especializados en esta planta y, por último, China ha sufrido de escasez de ASH y ha tenido problemas de contaminaciones en los bancos de plasma. El líder del grupo de investigación, Daichang Yang, un biotecnólogo de la Universidad de Wuhan, explicó a la prensa que lo que le impulsó a realizar el estudio es que se podría atender la demanda de ASH y, al mismo tiempo, evitar el riesgo potencial de infectar a los receptores con virus como puede suceder al extraer la proteína de plasma humano de donantes. Todos los grupos del mundo interesados en la producción de ASH buscaban un sistema que tuviera un alto rendimiento, unos bajos costes económicos y un bajo riesgo de reacción inmune. El punto de partida fue uno relativamente sencillo: las semillas están especializadas en el almacenamiento, algunas en aceites como las de girasol, ricino, o nuez. Pero muchas otras almacenan glúcidos y proteínas, como en el caso del arroz.

Las semillas están especializadas en esa capacidad de síntesis, concentración, y almacenamiento estable de proteínas, lo que las convierte en auténticos biorreactores en miniatura, en fábricas diminutas especializadas en este propósito. Como en todo procedimiento industrial, la base del proceso es que sea económicamente eficiente y el alto rendimiento puede permitir abaratar muy significativamente todos los costes. El proyecto sigue el modelo de otros proyectos de ingeniería genética como la inserción de vitaminas o vacunas en el genoma de plantas donde se incluye un gen de otra especie, un transgén, que se activa en un momento determinado que permita luego su concentración y purificación. En el caso de la ASH se unió con la misma señal que activa la generación de la semilla. De esta manera, la proteína deseada, la ASH en este caso, se acumula en el grano de arroz junto con los demás nutrientes que la planta almacena ahí para nutrir al embrión en desarrollo. En conjunto, se obtuvo una cosecha de arroz donde la ASH constituía más del 10% del total de la proteína soluble del grano, uno de los mejores rendimientos para una proteína recombinante obtenidos por ingeniería genética hasta el momento.

Yang, el jefe del equipo de investigadores extrajo la ASH del arroz aprovechando la información que nos proporciona el haber secuenciado el genoma de la planta en 2005. La secuenciación de los genomas, que ha tenido sus críticos, va dando fruto tras fruto y nunca mejor dicho en la Biotecnología vegetal. Una vez conseguida la producción de ASH en los granos de arroz, la siguiente fase fue comprobar que la ASH transgénica era similar a la que se puede obtener a partir de plasma sanguíneo humano. Los investigadores pudieron comprobar que las dos eran química y físicamente idénticas y que, además, producían los mismos resultados cuando fueron testadas como elemento farmacológico y en su capacidad para generar una respuesta inmune. Entre otras pruebas se usó un ensayo con animales en el cual a ratas con cirrosis experimental se les daba ASH normal y ASH transgénica. No solo los resultados mostraron el mismo grado de eficacia del tratamiento con la proteína de una u otra fuente a la hora de mejorar los síntomas de la cirrosis sino que la proteína acumulada en el arroz no mostraba una mayor respuesta inmune, una mayor reacción alérgica, que la proteína obtenida de suero.

Lo siguiente es pasar a realizar ensayos clínicos, pruebas en seres humanos, pero los expertos consideran que este método de obtención tiene buenas perspectivas de hacer que podamos disponer de ASH de manera abundante, con más seguridad de la procedente de plasma humano y que tiene posibilidades también de que el procedimiento tenga una buena relación costes-beneficios. El investigador responsable ya ha enviado a la FDA, la oficina del gobierno norteamericano que se encarga de la aprobación de nuevos medicamentos, una solicitud para iniciar las pruebas en pacientes y ver su eficacia y bioseguridad.

Para leer más:

  • Gravitz L (2011) Rice seed yields blood protein. Human serum albumin from transgenic rice could ease shortages of donated blood. http://www.nature.com/news/2011/111031/full/news.2011.621.html
  • He Y, Ning T, Xie T, Qiu Q, Zhang L, Sun Y, Jiang D, Fu K, Yin F, Zhang W, Shen L, Wang H, Li J, Lin Q, Sun Y, Li H, Zhu Y, Yang D. (2011) Large-scale production of functional human serum albumin from transgenic rice seeds. Proc. Natl Acad. Sci. advance online publication http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1109736108