Heparina, el anticoagulante más utilizado en el mundo, se podrá producir sin emplear intestino de cerdo

La heparina, el anticoagulante más utilizado en el mundo, se utiliza durante procedimientos que van desde la diálisis renal hasta la cirugía a corazón abierto. Actualmente, la heparina se deriva de los intestinos de los cerdos, pero científicos del Instituto Politécnico Rensselaer (RPI) de Estados Unidos han descubierto cómo producirla en el laboratorio.

A diferencia de la insulina, otro medicamento muy importante que solía provenir de los cerdos y ahora es artificial, este tratamiento no es sólo una proteína o molécula, sino una cadena compleja de varios carbohidratos. Eso hace que sea muy difícil sintetizarlo de una manera que se traduzca en un entorno de fabricación a gran escala más tradicional.

Los investigadores, como ha señalado la revista PNAS ya están trabajando con la FDA de Estados Unidos para iniciar una ampliación que conduzca a la producción comercial. «En los últimos años, con problemas de enfermedades y contaminación que interrumpen la cadena de suministro global de heparina porcina y potencialmente ponen en riesgo a millones de pacientes, está claro que necesitamos diversificar la forma en que fabricamos este medicamento», afirma Jonathan Dordick, profesor del Instituto de Ingeniería Química y Biológica y vicepresidente de Alianzas Estratégicas y Traducción del RPI.

«Comenzamos con el núcleo de la estructura de la heparina, que es como el árbol desnudo. Luego, usando varias enzimas, agregamos moléculas: los adornos, el oropel, las luces. Como se puede imaginar, hay muchas maneras de decorar un árbol, por lo que conseguir la decoración adecuada para producir heparina es el desafío», explica Dordick.

Rendimiento y estabilidad

«Las investigaciones anteriores utilizaron enzimas nativas para replicar lo que sucede en los intestinos de los cerdos para producir heparina. Sin embargo, esto produce una pequeña cantidad de heparina y no se puede hacer a escala. Nuestro mayor logro fue la idea de optimizar las enzimas para lograr un mayor rendimiento y estabilidad», añade Elena Paskaleva, científica investigadora senior de RPI y una de las coautoras del estudio.

Fue necesario un gran esfuerzo coordinado en todo el centro para sintetizar el volumen necesario para sintetizar un producto con una estructura y actividad biológica equivalente al fármaco derivado del cerdo. El descubrimiento es un ejemplo de cómo las universidades pueden impulsar la investigación y el desarrollo de nuevos medicamentos y tecnologías que salven vidas.

«Si bien el estudio actual describe la producción de heparina a escala de laboratorio, también estamos avanzando hacia un proceso a escala comercial, que proporcione la misma heparina de alta calidad, para generar el fármaco para estudios clínicos», concluye Robert Linhardt profesor emérito senior de biocatálisis e ingeniería metabólica de Constellation en RPI y coautor del estudio.