Cómo México revolucionó la ciencia de los antídotos

Según los expertos, la combinación de políticas innovadoras y la existencia de una diversa población de escorpiones han dado lugar a nuevos tratamientos contra venenos en México, proporcionando un modelo para otros países en desarrollo.

El biólogo Cipriano Balderas Altamirano sostiene una especie venenosa de escorpión excavador nativo de Oaxaca.

Por Brent Crane
Publicado 25 abr 2022 06:16 GMT-3

ESTADO DE PUEBLA, MÉXICO. El rancho Ojo de Agua, en las afueras del tranquilo pueblo de Agua Fría, es el hogar de nueve perros, seis gansos, 12 canarios, 21 ovejas y 163 caballos. El extenso oasis de 162 hectáreas es la herencia de cinco hermanos, el mayor de los cuales, Alejandro Alagón, compró los equinos en 2008 con un propósito específico en mente: producir antídotos.

Es probable que, desde entonces, estos caballos criollos hayan salvado miles de vidas humanas con su preciosa sangre, un ingrediente crucial en la fabricación de antídotos contra las mordeduras de serpientes venenosas y las picaduras de artrópodos, explica Alagón, venomólogo de la Universidad Nacional Autónoma de México, en Cuernavaca.

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Casi 140.000 personas mueren anualmente en todo el mundo por mordeduras de serpientes, muchas de las cuales son tratables con antídotos, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los envenenamientos, el término para las mordeduras y picaduras causadas por animales como serpientes y escorpiones, también son un flagelo silencioso: en 2017, la OMS agregó los envenenamientos por mordeduras de serpientes a su lista de enfermedades tropicales desatendidas.

Los caballos en Ojo de Agua reciben duchas semanales, comen comidas orgánicas y ricas en vitaminas y son monitoreados para detectar enfermedades.

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Es por eso que, a lo largo del siglo XX, los investigadores mexicanos mejoraron e inventaron más de una docena de antídotos que ahora se usan en los Estados Unidos y en otros lugares. Hoy en día, los antídotos mexicanos se comercializan a través de las tres firmas de antídotos más grandes del país, el Instituto Bioclon, BIRMEX e Inosan Biopharma, que abastece al ejército estadounidense.

En México, los científicos “siempre tuvieron un gran incentivo para hacer antídotos más seguros y de menor costo, porque tenían cientos de miles de personas por año que los iban a usar si eran lo suficientemente seguros”, explica Leslie Boyer, venomóloga de la Universidad de Arizona, el estado con la tasa de envenenamiento per cápita más alta de los Estados Unidos.

Alagón, que ha trabajado extensamente con Bioclon e Inosan, ha inventado o mejorado 16 productos antiofídicos, dos de los cuales han sido aprobados por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés).

Izquierda: Arriba:

La glándula venenosa de una serpiente se encuentra detrás del ojo. Para “ordeñar” al reptil, los científicos le hacen morder un objeto duro, liberando el veneno en un receptáculo.

Derecha: Abajo:

Los científicos Vanessa Gómez Zarosa y Edgar Neri Castro sostienen una víbora neotropical de cascabel de Veracruz (Crotalus mictlantecuhtli) en el Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

“Solo mi familia está por encima de mi investigación, aunque paso más horas en el laboratorio que en casa. Lo cierto es que con los antídotos se salvan vidas y se disminuye el sufrimiento”, explica Alagón.

Alrededor de 50 laboratorios en todo el mundo producen antídotos. En la mayoría de los casos, en las Américas y Asia, se trata de programas financiados por el gobierno. Los antídotos, que constituyen una industria multimillonaria en crecimiento, suelen estar dirigidos a especies venenosas específicas, incluidos varios tipos de cobras, víboras o arañas viuda negra. Por lo general, son administrados al paciente por vía intravenosa.

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A pesar de dicho progreso, México tiene todavía bastante para mejorar: el reconocimiento y el tratamiento de los envenenamientos, especialmente en áreas rurales, sigue siendo deficiente, con mordeduras y picaduras significativamente subestimadas en los datos médicos.

Photos of Alejandro Alagón and his family are on display at their home in Cuernavaca, Mexico.

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Alagón, visto en el terrario de arañas de su universidad, ha sido picado por un escorpión de corteza (Centruroides sculpturatus) dos veces y fue salvado por su propio antídoto.

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Pero los avances del país en la reducción drástica de las muertes por envenenamiento mientras se construye una industria de antídotos líder en el mundo ofrece lecciones para otros países con altas tasas de mordeduras y picaduras de serpientes, dice.

Una picadura trascendental de escorpión 

El Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) es uno de los principales lugares del país para la investigación de antídotos.

Su herpetario (instalación para la cría de reptiles y anfibios) cuenta con 61 serpientes, entre las que se encuentran el coralillo nayarita (Micrurus proximans), la nauyaca nariz de cerdo yucateca (Porthidium yucatanicum) y la cascabel verde mexicana (Crotalus basiliscus). Una habitación más pequeña contiene escorpiones que viven en cajas.

En un reciente día de invierno (en el Hemisferio Norte), Cipriano Balderas Altermirano, el biólogo de escorpiones del laboratorio del Instituto de Biotecnología de la UNAM, demuestra cómo se “ordeñan” los arácnidos. Levanta con pinzas un escorpión de corteza que se retuerce, lo sumerge en agua y lo electrocuta con bobinas de cobre electrificadas para espasmar su aguijón, que luego exuda un veneno neurotóxico.

 

Samuel Cardoso Arenas, responsable del terrario de arañas del laboratorio de la UNAM, sostiene una tarántula de cola roja (Brachypelma vagans), nativa de México y América Central.

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Alagón ha sido picado dos veces por especímenes de esta misma especie: una en el laboratorio y otra en el jardín. En ambas ocasiones, fue salvado por su propio antídoto.

La picadura de un escorpión transformó la industria mexicana de antídotos en una de las más prodigiosas del mundo. Después de que el hijo del entonces presidente Ernesto Zedillo sufriera una picadura de alacrán casi fatal en 1995, el político, traumatizado, ordenó cambios en el sistema de salud del país: enfermeros y médicos recibieron capacitación sobre la administración de antídoto, el gobierno nacional comenzó a subsidiar la producción y se educó a las comunidades rurales sobre las opciones de tratamiento.

Los esfuerzos de Zedillo dieron sus frutos. De 1990 a 2007, la mortalidad por mordedura de serpiente disminuyó en un 66% y la mortalidad por escorpiones disminuyó en un 83%, según un estudio de 2020 dirigido por Alagón.

(Descubre aquí las particularidades de la rana venenosa de tinte o punta de flecha)

Aún así, los científicos poseen sólo una comprensión modesta de cómo funcionan los venenos a nivel molecular y de cómo se forman los anticuerpos dentro de los animales inmunizados.

Esto hace que la construcción de antídotos efectivos sea aún más difícil, razón por la cual el laboratorio de Alagón se enfoca principalmente en el meollo de la cuestión: crear antídotos especialmente diseñados para especies puntuales.

Amanece en el potrero de la estancia Ojo de Agua, fundada por el abuelo materno de Alagón.

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Los caballos criollos desayunan al amanecer. Nativa de América del Sur, la raza es conocida por su fortaleza y resistencia.

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De la sangre de caballo al antídoto

El caballo ha sido la principal fuente de sangre de la industria de los antídotos desde 1895, cuando se inventó el antídoto en Francia. Otros mamíferos podrían hacer el trabajo, pero los caballos son dóciles, además de tener abundante sangre y anticuerpos. Durante un período de seis meses, se inyecta a un caballo una cantidad pequeña, pero creciente, de veneno hasta que éste queda inmunizado contra la toxina. Luego, los anticuerpos del animal se extraen y se envían a un laboratorio.

En la oscuridad de la madrugada en el rancho Oja de Agua, docenas de caballos trotan hacia el área de alimentación, ansiosos por desayunar.

Los rancheros dirigen a los animales hacia unos establos impecables donde, una vez atados a unos postes, se dedican a masticar granos. Unos zanates de cola grande  (Quiscalus mexicanus, conocidos también como chanates o clarineros) pululan en los abrevaderos, que están rodeados de árboles de caoba, palmeras reales y colinas bajas. Después del amanecer, comenzará la extracción de sangre.

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El administrador del rancho, Jesús Pulido Hernández, supervisa el proceso de sangría, insertando la aguja en la yugular de cada caballo. Hernández ha trabajado en el rancho por más de 25 años.

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La gravedad separa el plasma, la parte de la sangre rica en anticuerpos, que se acumula en el fondo de la bolsa en una franja de color granate.

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Un caballo llamado Californiano es conducido al área de sangría (o sangrado). Un técnico con un traje blanco para materiales peligrosos esparce yodo mantecoso en un tramo afeitado de piel a lo largo de la yugular del caballo capón (castrado). Luego aprieta una cuerda alrededor de su cuello para exponer una vena.

Encerrado en un corral estrecho, Californiano se estremece cuando entra la aguja, pero luego se queda quieto mientras su sangre fluye a través de un tubo hacia una bolsa colgante. En 10 minutos se extraen cinco litros. La gravedad separa el plasma, la parte de la sangre rica en anticuerpos, que se acumula en la parte superior de la bolsa en una franja de color granate.

Al cabo de una hora, la sangre sin plasma volverá a Californiano. A finales de la próxima semana, el plasma extraído se convertirá en antídoto. Para el antídoto de escorpión, el rendimiento es alto: la producción de un caballo puede generar 2.000 viales (frascos). Para las serpientes africanas, 200. En conjunto, los 163 caballos de Alagón producen 350.000 viales al año.

Alagón dice que sus caballos, todos machos capones, son bien tratados. Reciben duchas semanales, son monitoreados para detectar enfermedades y comen comidas orgánicas y ricas en vitaminas.

Aunque los caballos pueden sentir un dolor mínimo al principio, éste desaparece rápidamente, asegura Alagón. “No tenemos opción. Cuando aparezca una alternativa, dejaremos de usar caballos. Pero estamos salvando vidas”.

Jessica Stark, directora de Comunicaciones y Asuntos Públicos de World Horse Welfare, una organización sin fines de lucro con sede en el Reino Unido, dice que “no hay duda de que el antídoto es de gran beneficio para la sociedad”.

Inoserp, un antídoto hecho con sangre de caballo del rancho Ojo de Agua, se usa para tratar las mordeduras de serpientes en el África subsahariana.

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“Pero incluso en las mejores condiciones, el bienestar del caballo se verá comprometido por las inyecciones repetidas de una sustancia nociva. Los animamos a pasar a alternativas sintéticas lo antes posible”.

La biología molecular podría ayudar a avanzar en la producción de antídotos que no involucren a los caballos. En 2020, científicos de los Países Bajos encontraron una forma de producir veneno de serpiente de coral del cabo utilizando células madre. Científicos indios también secuenciaron recientemente el genoma completo de la cobra, el genoma de serpiente más completo jamás ensamblado. Tales desarrollos pueden ayudar a los científicos a desarrollar la síntesis de antídotos en el laboratorio, en lugar de hacerlo en un rancho.

Un modelo para el mundo

Los envenenamientos son más comunes en las áreas rurales, particularmente en África y el sur de Asia, donde las personas tienen menos acceso a la atención médica.

Con 58.000 muertes al año, India tiene las tasas de mordeduras de serpiente más altas del mundo, seguida por el África subsahariana, con alrededor de 30.000 muertes anuales. Los especialistas creen que el aumento de la migración humana, junto con los cambios ambientales y climáticos, está haciendo que más personas entren en contacto con criaturas venenosas.

 

Julian Hernández Villegas, Moisés Pelcaste Peñafiel, Jesus Pulido Hernández, Alberto Mohedano Ocaña, Benito alba Flores, Ezaquiel Pedro Rivera, Eulalio Amaya Pulido (left to right) care for the ranch's horses, particularly during the blood-collecting process.
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El venomólogo francés Jean-Philippe Chippaux comenzó a usar el término “círculo vicioso” para describir el proceso socioeconómico por el cual los países en desarrollo mantienen una baja accesibilidad al antídoto, pese a presentar altas tasas de envenenamiento.

México rompió ese ciclo al reunir varios recursos públicos y privados en lo que Boyer llama un “gran bombardeo”: amplios fondos para la investigación y fabricación de antídotos, programas educativos a nivel nacional, inversión en tecnologías modernas y científicos calificados.

Las empresas mexicanas también siguen siendo competitivas al mantenerse al día con los requisitos reglamentarios extranjeros, un punto conflictivo para muchos países en desarrollo, y tienden a mejorar sus medicamentos en función de los comentarios sobre la eficacia de sus productos, señala Boyer.

Pese a que presenta desafíos, añadió, “ese es un modelo hermoso para reproducir en otros lugares”.

El reportero Brent Crane recibió el apoyo de la Fundación Alicia Patterson.

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