Las babosas marinas son una especie de molusco que hasta ahora habían pasado desapercibidas para los investigadores el campo de la salud y para la industria farmacéutica. Y eso, a pesar de que estos animales albergan en su interior sustancias producidas por unas bacterias, con potencial para actuar como principio activo de una nueva generación de fármacos contra el cáncer e infecciones causadas por virus o bacterias. Ahora, una nueva técnica del CSIC permite aprovechar estas bacterias.
La investigación ha sido realizada por un equipo internacional en el que participan el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Valencia (UV), y es la primera que encuentra un compuesto de interés farmacológico en las babosas marinas.
Qué bacterias de las babosas marinas producen compuestos para fármacos de nueva generación
Las bacterias de las babosas marinas que producen compuestos con interés farmacológico son de tipo simbiótico, que habitan en la piel de una especie de nudibranqui, una babosa marina. Concretamente, el compuesto de interés son las betalactonas, que son sustancias todavía poco estudiadas y que, gracias a la técnica desarrollada en esta investigación, se pueden aislar.
Los nudibranquios comprenden un grupo de más de 6.000 especies de moluscos marinos de cuerpo blando conocidos como “babosas marinas”. Usan metabolitos secundarios (sustancias naturales) para su defensa química, pero la diversidad completa de estas sustancias sigue sin explorarse, por lo que se desconocen sus posibles aplicaciones terapéuticas.
Los científicos suelen buscar genes codificando productos naturales de interés farmacológico en los genomas de microbios no cultivados usando herramientas informáticas, pero no hay garantías de que los genes detectados sean funcionales. Durante su postdoctorado en los Estados Unidos en el Lawrence Berkeley National Laboratory, Mária Džunková utilizó una sonda fluorescente desarrollada en Universidad de California en San Diego para marcar bacterias que producen productos naturales.
Cómo se ha detectado el potencial farmacológico de estas sustancias de las babosas marinas
Džunková, que investiga ahora en el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio, CSIC-UV), ha explorado los microbios que habitan en el nudibranquio Doriopsilla fulva mediante clasificación celular activada por fluorescencia (FACS) y genómica de células individuales microbianas. Con esta técnica se recolectan las bacterias que han absorbido la sonda fluorescente y se amplifica el ADN presente en células únicas. Esto permite obtener cantidades suficientes para la secuenciación del genoma completo de cada célula separada, permitiendo la identificación de especies bacterianas nuevas sin necesidad de cultivarlas en el laboratorio.
Con esta nueva técnica descubrió la presencia de la bacteria no cultivable Candidatus Doriopsillibacter californiensis, que pertenece a un orden de bacterias no cultivables. “Esta bacteria tiene genes para la producción de betalactonas, un grupo molecular poco explorado con potencial farmacéutico y que no se había detectado en nudibranquios antes”, asegura la investigadora. “Futuras investigaciones revelarán si es posible utilizar este compuesto para tratar enfermedades como el cáncer o infecciones causadas por virus o bacterias”, revela Džunková.
Según la investigadora, que se incorporó en 2021 al I2SysBio para crear su grupo de investigación de genómica de células individuales microbianas, “se trata del primer estudio que documenta un producto natural procedente de microbios simbióticos habitando en la piel de los nudibranquios”.
Analizar otras especies de nudibranquios de España
El equipo de Džunková analizó la composición microbiana de varios individuos del nudibranquio Doriopsilla fulva, hallado en las costas de San Francisco (California, EE.UU.), y confirmó que la bacteria Candidatus Doriopsillibacter californiensis es el miembro más importante de la comunidad microbiona de su piel. Los extractos de este nudibranquio contenían productos naturales consistentes con la betalactona encontrada en su bacteria simbiótica.
Ya que se trata de una bacteria no cultivable, el equipo del Lawrence Berkeley National Laboratory ha utilizado un nuevo método de biología sintética denominado CRAGE (Chassis-independent Recombinase-Assisted Genome Engineering) desarrollado en este laboratorio, y están intentando recuperar la molécula completa. Mientras, el equipo de I2SysBio analiza otras especies de nudibranquios de España (Galicia, País Vasco, Andalucía y las Islas Baleares) intentando descubrir más bacterias produciendo moléculas de interés farmacéutico.
