La solución para reducir los efectos citotóxicos del veneno de las serpientes bocaracá podría encontrarse al final de un profundo análisis atómico. Desde la Escuela de Biología y el Centro de Investigación en Biotecnología del TEC se está analizando una proteína fosfolipasa proveniente del veneno de serpientes bocaracá ticas (Bothriechis schlegelii).

Este proyecto de investigación se realiza en estrecha colaboración con el Instituto Clodomiro Picado el cual cuenta con amplia experiencia en el desarrollo de sueros antiofídicos, y cuya labor fundamental en esta iniciativa es la de purificar la proteína de interés antes de enviarla al TEC.

El fin que persigue dicha iniciativa es el de encontrar moléculas que inhiban las fosfolipasas del veneno, algo que podría darse en unos dos o tres años, dependiendo del avance del proyecto. Este hallazgo podría ser clave para diseñar medicamentos que ayuden a reducir los efectos patológicos locales en el tejido afectado por el veneno, tras una mordedura en el humano.

“Una vez identificando un posible inhibidor, se podría pensar en diseñar un medicamento específico, de efecto local, como un gel tópico, que pudiesen andar las personas que trabajan en zonas en donde se encuentren estos reptiles”, explica Erick Hernández, de la Escuela de Biología del TEC y del Centro de Investigación de Biotecnología. Parte de este proyecto se ha desarrollado empleando la técnica de cristalografía de macromoléculas.

El proceso comienza cuando se obtiene la proteína de interés con alto grado de pureza y sin degradación, luego se buscan las condiciones de cristalización. Por medio de la técnica de difusión de vapor se coloca una gota colgante de la proteína líquida en una atmósfera cerrada en presencia de una solución aún más concentrada, para propiciar la “nucleación” y formación de cristales de proteína.

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Los cristales son posteriormente difractados con rayos X para obtener la información atómica de la proteína y resolver su plegamiento interno o estructura tridimensional. De esta forma, la proteína puede verse en alta resolución, a nivel atómico, lo cual permite conocerla de mejor manera en función de los objetivos del proyecto.

“Uno de los logros del proyecto es que tenemos la primera estructura 3D de una fosfolipasa resuelta en Costa Rica mediante cristalografía de macromoléculas. Esto ya es un logro bastante grande para los ticos”, asegura Hernández, tomando en cuenta que anteriormente esta parte de los estudios de cristalografía debían realizarse fuera de nuestras fronteras.

“Ahora la idea es seguir desarrollando esas capacidades aquí”, complementa. Gracias a su doctorado en Biomedicina, trabajando en cristalografía de proteínas, se ha facilitado que este proceso se realice con la contribución del Instituto de Investigación Biomédica del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, en Barcelona, donde se han enviado los cristales para difractarlos con rayos X en sincrotrones europeos. El especialista asegura que de ahora en adelante este conocimiento impactará en el país, considerando que en esta investigación están involucrados estudiantes tanto de la carrera de Ingeniería en Biotecnología del TEC, así como estudiantes de la UCR que colaboran con el Instituto Clodomiro Picado.

Antecedentes

El trabajo con proteínas del veneno de la serpiente bocaracá tica es una de las líneas de trabajo de cristalografía de macromoléculas que se desarrollan en el TEC. Otra de ellas se enfoca en el estudio de proteínas que participan en los procesos de coagulación sanguínea en humanos, relacionadas con las enfermedades cardiovasculares, entre las que sobresalen los infartos cardíacos y los accidentes cerebrovasculares.

Este trabajo también busca contribuir en la búsqueda de fármacos alternativos para evitar los efectos de estas enfermedades.Además de Hernández, en el proyecto con serpientes participan también Julián Fernández y Bruno Lomonte (Instituto Clodomiro Picado), Pablo Fuentes del Instituto de Investigaciones Biomédicas (Barcelona) y Silvia Arce, también colaboradora del TEC.