Las algas verdes son baratas de cultivar, difíciles de matar, y prosperan rápidamente. Estos rasgos hacen que estas diminutas plantas sean ideales para su uso en una fábrica de producción, algo que ya está siendo investigado ampliamente como fuente de biocombustibles. Sin embargo, hay quienes también están considerando las algas para crear un tipo de trabajo completamente diferente: la fabricación de fármacos terapéuticos, un sistema que podría algún día producir grandes cantidades de ciertos fármacos con la milésima parte de los costes actuales.

Un gran número de los así llamados fármacos biológicos, compuestos de proteínas en lugar de pequeñas moléculas, se producen en masa por bacterias, levaduras, o mediante el cultivo de células mamíferas—las células producen proteínas que son procesadas y convertidas en terapias contra el cáncer, la esclerosis múltiple y la diabetes, entre muchas otras enfermedades. No obstante tales métodos pueden ser costosos de establecer y mantener: su alimentación requiere grandes cantidades de nutrientes, su mantenimiento requiere grandes cantidades de energía, y la creación de instalaciones estériles resulta costosa. Stephen Mayfield, director del Centro de San Diego para la Biotecnología de Algas en la Universidad de California, en San Diego, cree que las algas, que subsisten a partir de la luz solar y el dióxido de carbono en el aire, podrían ser un sustituto ideal y rentable.

En un artículo publicado en Plant Biotechnology Journal, Mayfield y sus colegas observaron la versatilidad del alga verde Chlamydomonas reinhardtii con el fin de determinar si tenía el potencial para actuar como si fuera una robusta fábrica de fármacos. Insertaron genes para la producción de siete proteínas terapéuticas diferentes y que en la actualidad se crean a partir de levaduras, bacterias y células de mamíferos, incluyendo la proteína interferón (para la esclerosis múltiple) y la proinsulina (para la diabetes). De las siete, las algas produjeron cuatro proteínas en niveles lo suficientemente altos como para su uso comercial, y en formas que resultaron idénticas a las realizadas por los sistemas bacterianos y de células mamíferas. Además, son tan fáciles de aislar y concentrar.

Las complejas proteínas que se producen en cultivos de células de mamíferos, como por ejemplo el potente fármaco contra la esclerosis múltiple, conocido como Tysabri, en la actualidad tienen un coste estimado de 150 dólares o más por gramo de proteína. (La cifra es estimada, ya que pocas empresas hacen públicas esas estadísticas.) En las algas verdes, Mayfield afirma, el coste está más cerca de un único centavo. Eso se debe a que es una planta y crece en medios mínimos, sacando dióxido de carbono del aire y usando la luz solar como fuente de energía. "

Además de producir medicamentos más baratos, las algas son plantas más baratas de crear. Los costes iniciales para las plantas de cultivo de células de mamíferos son "uno de los mayores obstáculos en el desarrollo de nuevos fármacos terapéuticos con proteínas", asegura Mayfield. "Los ensayos clínicos son caros, pero incluso antes de llegar al nivel clínico, hay que invertir 600 millones de dólares para construir una planta donde llevar a cabo la producción".

A diferencia de las menos evolucionadas células bacterianas, las algas son particularmente buenas a la hora de doblar proteínas complejas. De hecho, incluso las células de mamífero no son capaces de doblar ciertas proteínas correctamente y requieren un procesamiento post-producción para redoblarlas de forma correcta. "Esto realmente abre la puerta a toda una nueva serie de elementos terapéuticos", afirma George Oyler, bioquímico encargado de la coordinación de los esfuerzos de investigación sobre algas en la Universidad de Nebraska-Lincoln.

Los trabajos anteriores de Mayfield han demostrado que las algas también pueden producir anticuerpos monoclonales humanos, unas proteínas complejas que se producen en las células de los mamíferos y que ahora se están utilizando en algunos de los más caros (pero efectivos) tratamientos contra el cáncer. "Hay desde 80 hasta 100 anticuerpos como éstos en varios ensayos clínicos o en el mercado", señala Oyler. "Sin embargo el más barato de los anticuerpos cuesta del orden de los 10.000 dólares o más para un curso de terapia. Esto podría abrir una plataforma alternativa. "

"Hay ventajas y desventajas con las algas, como con cualquier otro sistema", afirma Michael Betenbaugh, ingeniero bioquímico de la Universidad Johns Hopkins especializado en la producción de proteínas de células. "Los sistemas que actualmente se usan ya hacen un trabajo bastante bueno a la hora de fabricar una gran cantidad de estas proteínas. Así que las algas tienen una dura competencia. " Las levaduras y las bacterias, señala, son bastante baratas, y sus sistemas de cultivo ya se han puesto a prueba y han sido validados—al menos para las proteínas más simples que no requieren dobleces complejas. Sin embargo él está de acuerdo en que la ventaja de costes sobre las células de mamíferos es sustancial.

Betenbaugh también señala que, a diferencia de las células de mamíferos, las algas producen proteínas sin asociarles azúcares, un proceso llamado glicosilación, que es común en las células de mamíferos y que es a menudo requerido para que el cuerpo humano utilice plenamente y procese una molécula. Por ahora, no obstante, Mayfield cree que puede evitar este problema: Las proteínas que está expresando en algas son las que son eficaces sin la glicosilación, y en el futuro piensa que debería ser posible hacer más modificaciones genéticas que permitan que las células vegetales se vinculen con azúcares parecidos a los humanos, algo que los investigadores ya han logrado hacer con la levadura.

Mayfield está de acuerdo en que no vale la pena jugar con un buen sistema, especialmente cuando ciertos medicamentos como la insulina ya se producen a costes competitivos en comparación con lo que podría generarse por medio de las algas. Sin embargo, con los medicamentos más complejos, las algas muestran un gran potencial. "Lo más importante de este trabajo es que demuestra que estamos listos para el 'prime time'", afirma. Espera producir, purificar y poner a prueba las proteínas producidas por algas en modelos animales a finales de este año, y ya cuenta con investigadores en países en desarrollo, tales como China y la India, interesados en la tecnología y esperando ansiosamente sus resultados.