La leche del Demonio
Nacer es un evento traumático. En un momento estás flotando en un líquido tibio en un lugar oscuro y, sin previo aviso, te desalojan a un lugar demasiado frío, demasiado luminoso y demasiado ruidoso. Una lata.
Un demonito de Tasmania en su incubadora natural.
Ahora bien, si además eres un marsupial, la historia es mucho más compleja. Resulta que los marsupiales nacen en un estado de desarrollo bastante temprano, como si fueran todos prematuros. Ultra-prematuros. La gestación en los marsupiales dura alrededor de 35 días y las crías nacen con la versión beta del hardware: son ciegas, los conductos auditivos vienen cerrados, carecen de pelo y poseen una movilidad muy limitada. En resumen, la selección natural los anda buscando con la guadaña en ristre. El nombre técnico para este tipo de crías es altricial y requieren de muchos cuidados para llegar a un estado de mayor independencia. O, siendo más realistas, sencillamente para no morir. Otro problema mayor es que el sistema inmune de las crías altriciales es como un cenicero de moto: inútil. La selección de Fútbol de San Marino tiene mejores defensas que las crías altriciales.
Recién tres meses después del nacimiento, el sistema inmune de los marsupiales es capaz de producir anticuerpos y proteger a la cría, lo que es un problema mayor considerando que las incubadoras que hay en la naturaleza no son precisamente estériles. Los nidos de los marsupiales contienen un repertorio de bacterias y hongos que pueden ser letales para las crías de marsupiales, por lo que durante mucho tiempo fue un misterio la razón por la que aún no se han extinguido (porque con esta forma tan compleja de nacer a nadie le llamaría la atención que ya no existieran).
Una de las formas de obtener algo de protección es a través de la leche materna. Se sabía que la leche de algunos marsupiales —como el opossum de cola corta gris y el ualabí— contiene unas pequeñas proteínas (péptidos) llamadas catelicidinas que poseen actividad antimicrobiana y antifúngica. Una especie de Lysol para marsupiales. Las catelicidinas se unen a la membrana de las bacterias y forman poros, lo que termina por matar a la bacteria.
La multiplicación de los genes
En humanos y ratones existe sólo un gen que codifica para una catelicidina, mientras que en el opossum de cola corta se han identificado 12 genes de catelicidinas. Desde el punto de vista evolutivo, esto podría señalar la enorme relevancia de esta estrategia de defensa en los marsupiales (porque ya conocemos muy bien su capacidad de ataque. Ver video). Ya en el año 2011, se había demostrado que dos catelicidinas de ualabí (otro marsupial) mostraban una gran efectividad en contra de dos especies de bacterias resistentes a antibióticos: Pseudomonas aeruginosa y Klebsiella pneumoniae. Sin embargo, entre todos los marsupiales, había uno del cual se sabía muy poco, salvo por los dibujos animados: el demonio de Tasmania.
Los demonios de Tasmania no son animales con los que alguien tenga muchas ganas de trabajar. Seamos claros: lo de «demonio» no es gratuito. Se trata, efectivamente, de animales muy agresivos y buenos para agarrarse a combos. Los demonitos de Tasmania nacen luego de sólo 30 días de gestación y luego del parto se la pasan enchufados a la teta de la madre durante 80 días. Recién después de eso son dejados en el nido, pero continúan amamantando durante siete meses. Durante ese período siguen expuestos no sólo a los patógenos que puedan agarrarse en el nido, sino que también a los que adquieran producto de las mordidas y arañazos por las peleas en las que acostumbran involucrarse.
Recién el año 2012 estuvo disponible el primer mapa del genoma del demonio de Tasmania (imaginamos lo difícil que debe haber sido conseguir muestras de tejido y vivir para contarlo) y su análisis reveló la presencia de 6 genes que codifican para catelicidinas. Esta semana se publicó un estudio (1) donde se muestra que el análisis de las catelicidinas del demonio de Tasmania arrojó como resultado que dos de ellas (llamadas Saha-CATH5 y 6) tienen una acción antimicrobiana de amplio espectro y pueden matar a bacterias tan problemáticas como Staphylococcus aureus resistente a meticiclina (MRSA) y Enterococcus faecalis resistente a vancomicina (VRE).
Si recuerdan nuestro post sobre bacterias resistentes a antibióticos, sabrán que se trata de muy buenas noticias. Desde hace años que andamos tras la búsqueda de nuevas moléculas con acción antibacteriana, particularmente para hacerle frente a aquellas bacterias que se han vuelto resistentes a los antibióticos de uso más frecuente.
Demonios, ¿cómo ordeño a uno de estos bichos?
Probablemente, al leer que este post se trataba sobre un «demonio de Tasmania», se imaginó de inmediato al personaje Taz de los Looney Toons. Lo que nos lleva a un problema no menor: ¿Cómo diablos puede ser útil esto, considerando que se trata de sacarle leche a una demonia de Tasmania que acaba de parir?
taz
Bueno, afortunadamente no necesitamos a los demonios de Tasmania y aquí es donde entra la ingeniería genética. Gracias a que los genes de demonio de Tasmania funcionan de la misma forma que los genes humanos —y los de gato, de araña, de cóndor o de lechuga (sí, la ensalada también tiene genes)—, es posible usar esa información para producir catelicidinas en el laboratorio usando a las bacterias como biorreactores.
¿Pero no se supone que las catelicidinas son tóxicas para las bacterias? Buena pregunta, agudo lector. Sucede que las catelicidinas son producidas como precursores inactivos, así que, mientras no se elimine una pequeña porción de la catelicidina, esta carecerá de actividad antimicrobiana.
Otro aspecto importante es que la concentración de estas catelicidinas (Saha-CATH5 y 6) necesaria para considerarse como tóxicas para los humanos es mucho más alta que la necesaria para poder matar bacterias y hongos (2), por lo que no sería mala idea usarlas, ¿no?
¿Y no será antinatural esto de andar poniendo genes de un demonio de Tasmania en una bacteria? Bueno, basta recordar que no es la primera vez que haríamos algo así. En 1983, la FDA autorizó el primer fármaco fabricado en bacterias transgénicas: la insulina humana**.** En efecto, casi toda la insulina que usan los diabéticos en estos días ha sido fabricada por bacterias a las que se les insertó el gen humano de la insulina. De esta forma, ya no es necesario matar millones de cerdos para obtener insulina.
De la misma forma, no es necesario que aprendan a ordeñar demonias de Tasmania. Algo bueno que se logre con esto de la ciencia. Sólo nos faltan los cultivos de bivalvos para que estos nazcan ya con el queso y estamos.
Referencias
1.- Peel, E. et al. Cathelicidins in the Tasmanian devil (Sarcophilus harrisii). Sci. Rep. 6, 35019; doi: 10.1038/srep35019(2016).
2.- Vandamme, D., Landuyt, B., Luyten, W. & Schoofs, L. A comprehensive summary of LL-37, the factotum human cathelicidin peptide. Cellular Immunology 250, 22–35 (2012).
3.- Comercial Yoghurt Soprole. «Lo podemos lograr» (1984). Disponible acá