En la actualidad, los investigadores están desarrollando anticuerpos de plástico para una gama mayor de enfermedades, con la esperanza de ampliar la disponibilidad de terapias de anticuerpos, que actualmente resultan muy caras.
Durante más de 20 años, los bioquímicos han intentado imitar la capacidad de los anticuerpos para centrarse en sus objetivos, como parte de una estrategia para crear componentes terapéuticos y de diagnóstico más eficaces y baratos. "Aunque los anticuerpos son producidos a escala industrial hoy día gracias a su enorme importancia, el coste es muy, muy alto", afirma Kenneth Shea, profesor de química en la Universidad de Califo ia, Irvine. Eso de debe a que los anticuerpos se cultivan en animales; son moléculas complejas que no se pueden crear en un tubo de ensayo, o incluso por las bacterias. Además los anticuerpos, al igual que otras proteínas, son muy frágiles. Incluso en el refrigerador, duran pocos meses. La cuestión que Shea y otros se han preguntado desde hace 20 años, afirma, es: "¿sería posible diseñarlos a partir de materiales abióticos de bajo coste?" Tales anticuerpos de plástico podrían crearse de forma barata, para más tarde poder colocarlos, en teoría, en la estantería durante años.
En 2008, el grupo de Shea, en colaboración con investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio, demostró por primera vez que los anticuerpos de plástico creados usando una técnica llamada impresión molecular podían unirse a un objetivo de forma tan fuerte y específica como los anticuerpos naturales. La impresión molecular consiste en la síntesis de un polímero en presencia de una molécula objetivo. El polímero crece alrededor del objetivo, "imprimiéndose" con la forma de dicho objetivo. Es como crear un molde de yeso de la mano, afirma Shea.
Tras observar las propiedades de los anticuerpos naturales, el grupo de Shea adaptó el método para fabricar polímeros que se dirigiesen más específicamente a proteínas grandes dentro de soluciones biológicas. Los anticuerpos y sus objetivos encajan como una llave en una cerradura, o como una mano en un molde de yeso. Sin embargo, también se vinculan a sus objetivos mediante la química y al ser atraídos por las interacciones eléctricas. Los métodos de Shea se basan en el análisis de las propiedades de la molécula objetivo, y en la selección de materias primas que tengan una afinidad con dicho objetivo—en este caso la proteína melitina, la toxina que se encuentra en las picaduras de abejas. Al mismo tiempo, el método selecciona aquellas materias primas que no se sientan atraídas por otras proteínas de la sangre más comunes. Además el grupo se encargó de crear el anticuerpo de plástico más pequeño que los anteriores polímeros de impresión molecular, que resultaron demasiado grandes para ser reconocidos por el cuerpo.
Los anticuerpos de plástico de Shea encargados de atacar la melitina tuvieron buenos resultados en tubos de ensayo, aunque todavía existía cierto escepticismo sobre si funcionarían en el complejo ento o del cuerpo. Este mes, en Jou al of the American Chemical Society, los investigadores de la Universidad de Califo ia describen una serie de prometedores estudios llevados a cabo en ratones. Los investigadores unieron diferentes sondas fluorescentes de toma de imágenes a la melitina y al anticuerpo de plástico, las inyectaron en los ratones, y observaron lo que sucedía en tiempo real. Puesto que las sondas eran de dos colores diferentes, los investigadores pudieron ver cómo el polímero contactaba con su objetivo en directo, y cómo ambos eran llevados al hígado más tarde. En aquellos ratones que recibieron sólo la toxina y no el antídoto, los síntomas eran mucho peores, y la toxina se distribuyó más ampliamente en todo el cuerpo.
"Se demuestra que estos materiales son biocompatibles y realmente actúan como anticuerpos—es algo de alguna forma sorprendente", afirma Ken Shimizu, profesor de bioquímica en la Universidad de Carolina del Sur. Los investigadores habían sospechado que el cuerpo quizá no reconocería las partículas de plástico como anticuerpos y por tanto sería un método ineficaz, o que podrían acabar vinculadas a otras partículas en la compleja mezcla que es el flujo sanguíneo.
Shea afirma que ha sido contactado por varias empresas farmacéuticas interesadas en ver cómo se desarrolla el trabajo. David Spivak, profesor de química en la Universidad Estatal de Louisiana, está de acuerdo en que el método es "una estrategia general que funcionará una y otra vez." "Estas partículas tienen enormes ventajas en términos de estabilidad y bajo coste", asegura Spivak. "Sólo espero que este trabajo sea reproducible para muchos objetivos diferentes."
Los investigadores de Califo ia desarrollaron sus métodos de impresión utilizando melitina puesto que es relativamente barata y fácil de obtener, además de ser una buena representante de una clase de proteínas tóxicas pequeñas, algunas de las cuales son mucho más letales. "Nuestros próximos pasos son probar todo esto con toxinas más serias", afirma Shea.