MADRID 8 Ago. (EUROPA PRESS) -
Las vacunas salvan vidas, como se demostró durante la reciente pandemia, pero un componente de la mayoría de las vacunas, incluida la vacuna Novavax COVID-19, no es tan conocido: una molécula u otro compuesto que prepara al sistema inmunológico para montar una defensa más sólida contra las infecciones. Estos llamados adyuvantes se añaden en pequeñas cantidades pero tienen un gran efecto protector, particularmente en bebés con sistemas inmunológicos inmaduros y personas mayores con una respuesta inmune en declive.
Sin embargo, uno de los adyuvantes más fuertes, un extracto de la planta chilena de corteza de jabón, es tan difícil de producir que cuesta varios cientos de millones de dólares por kilogramo (2,2 libras). Ahora, científicos de la Universidad de California, Berkeley y del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Estados Unidos) han ejercido el poder de la biología sintética para producir el ingrediente activo de la corteza de jabón, una molécula llamada QS-21, en la levadura. Producir compuestos como este en la levadura no sólo es más barato, sino también más respetuoso con el medio ambiente, ya que evita muchos de los productos químicos cáusticos y tóxicos necesarios para extraer el compuesto de las plantas. Los resultados se publican en la revista 'Nature'.
Si bien los rendimientos del proceso basado en levadura aún son pequeños (unos pocos cientos de dólares por litro de caldo), la hazaña promete hacer que uno de los adyuvantes más eficaces esté disponible de manera más amplia y reducir el costo de las vacunas en general.
"Durante la pandemia, los funcionarios de salud pública estaban realmente preocupados por la disponibilidad del adyuvante QS-21 porque solo proviene de un árbol", expone Jay Keasling , profesor de ingeniería química y biomolecular de UC Berkeley y científico senior de la facultad del Laboratorio de Berkeley. "Desde la perspectiva de la salud mundial, existe una gran necesidad de una fuente alternativa de este adyuvante".
La producción de QS-21 implicó la inserción de 38 genes diferentes de seis organismos en la levadura, construyendo una de las vías biosintéticas más largas jamás trasplantadas a cualquier organismo, añade Keasling. "La producción del potente adyuvante de vacuna QS-21 en levadura resalta el poder de la biología sintética para abordar los principales desafíos de salud ambiental y humana", informa el becario postdoctoral de UC Berkeley, Yuzhong Liu , primer autor del artículo y ahora profesor asistente en Scripps Research en La Jolla, California.
A principios de este año, Keasling y su equipo publicaron el proceso completo de 20 pasos mediante el cual el árbol de corteza de jabón produce QS-21, reconstituido en tabaco. Desafortunadamente, el tabaco es un banco de pruebas para la química vegetal, pero no una forma escalable de producir un compuesto químico.
El nuevo artículo reconstituye ese proceso en la levadura, con pasos adicionales agregados porque la levadura no contiene algunas enzimas que existen naturalmente en las plantas. Actualmente, un litro de levadura fermentada mediante bioingeniería puede producir unos 100 microgramos de QS-21 en tres días, con un valor de mercado de unos 200 dólares. Pero la biosíntesis de levadura es escalable. "Incluso a los niveles en los que lo estamos produciendo, es más barato que producirlo en la planta", destaca Keasling.
Si bien Keasling planea dejar la optimización del proceso para la producción a gran escala en manos de otros, espera modificar los pasos enzimáticos que ha introducido en la levadura para producir variantes de QS-21 que podrían ser potencialmente más efectivas que QS-21. Y la biosíntesis de levadura le permite experimentar podando la molécula QS-21 para ver qué porciones pueden eliminarse sin alterar la eficacia de la molécula.
