La naturaleza cambiante de Plasmodium spp., parásito responsable de esta enfermedad que se transmite a los humanos por la picadura de las hembras del mosquito Anopheles infectadas, ha hecho que la búsqueda de un mejor tratamiento no sea fácil. Después de probar 75 moléculas en ratones y evidenciar que nueve de ellas tuvieron resultados prometedores, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) ofrecen un nuevo aporte.
Según el Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, entre enero y julio de 2023 se reportaron 45.171 casos de malaria en el país, el 98 % de los cuales (44.159) corresponden a la no complicada, es decir la que presenta síntomas pero no tiene signos de disfunción de ningún órgano vital, mientras 1.012 casos fueron complicados, o sea que pueden desembocar en falla multiorgánica y muerte.
En los niños menores de cinco años el riesgo es mayor, ya que sus glóbulos rojos todavía no están totalmente desarrollados o maduros. Esta condición se agudiza con el hecho de vivir en zonas de extrema pobreza, pésimo acceso a servicios de salud y una mala calidad del agua, situaciones que en Colombia son el pan de cada día para miles de personas.
Integrantes del grupo de investigación “Mimetismo molecular de los agentes infecciosos”, de la Facultad de Ciencias de la UNAL Sede Bogotá, del cual forma parte Zully Rodríguez Parra, doctora en Biotecnología, experimentó con 75 moléculas diseñadas y sintetizadas en laboratorio para analizar su capacidad de generar anticuerpos frente a la malaria, teniendo en cuenta el conocimiento de las proteínas que el parásito usa para invadir a su huésped.
Respetando las medidas éticas para el uso de animales, un grupo de ratones se inyectó con 9 moléculas prometedoras y su porcentaje de supervivencia fue entre el 25 y 75 % más que aquellos no inoculados, lo que indica que estuvieron mejor protegidos frente a la enfermedad; además hubo una presencia más baja del parásito en la sangre (parasitemia) de los roedores que no superaba el 40 %. Los animales tenían alrededor de cuatro semanas de nacidos, momento en el que se puede emular lo que ocurriría en las células sanguíneas de los niños menores de cinco años.
Según la experta, “los ratones se inyectaron cada 15 días con hasta 4 refuerzos de cada molécula, para luego infectarlos por cepas específicas de Plasmodium que solo atacan a los roedores, para ver el efecto protector en los animales”. También se tomaron muestras de sangre al inicio y luego de la tercera y cuarta dosis, para hacer inmunoensayos.
Después del cuarto día la infección ya estaba establecida en el ratón, al séptimo había síntomas de deterioro en el equilibrio o la coordinación, piloerección (piel de gallina) y deshidratación, y en los días noveno y décimo varios murieron a causa de la enfermedad.
Aporte de la biotecnología
“Lo más novedoso de la investigación es su componente biotecnológico y la búsqueda de que el candidato a vacuna planteado sea resistente para cada una de las fases del parásito, tanto en el organismo del mosquito como cuando es traspasado a la sangre del infectado”, destaca.
Añade que, “la clave es la modificación en la estructura de los enlaces peptídicos (cadenas de aminoácidos que forman las proteínas) para proponer estados no naturales de proteínas de Plasmodium spp. que favorezcan la respuesta inmune”. El proceso se hizo molécula a molécula, aminoácido a aminoácido, un trabajo arduo que se realizó en el grupo de investigación.
La bioinformática, aplicación de herramientas tecnológicas a problemas de la biología, en este caso la infección por malaria, fue determinante para identificar secuencias de interés, todo ello con base en los hallazgos de la secuenciación del genoma de este temible parásito. De igual manera fue importante el uso de servidores remotos para analizar el posible escenario biológico al que se enfrentarían las moléculas en un contexto celular.
Pero esto no es todo: en muestras de sangre de pacientes con la enfermedad en Chocó, Tumaco, Córdoba, Montería y Bolívar, se comprobó el reconocimiento natural de moléculas de protección por parte de los anticuerpos; así mismo, los péptidos modificados se sometieron a pruebas y demostraron que reconocen proteínas relacionadas con la invasión en la malaria. Este avance contribuye al entendimiento del parásito y ayudaría en el desarrollo de una vacuna efectiva en el futuro.
“Así se tendrían moléculas que duren más tiempo en el cuerpo y generen los anticuerpos necesarios contra la malaria. Un sistema inmune fuerte y resistente impide la infección evitando desenlaces fatales. Después de todo, este no es un enemigo pequeño”, indica la investigadora, ganadora del reciente concurso Tesis en 3 Minutos.
