Secuencian el ADN del veneno que producen algunos gusanos marinos

Un equipo internacional de investigadores en el que participa el Museo Nacional de Ciencias Naturales ha logrado por primera vez secuenciar el ADN de la neurotoxina que produce una especie de anélidos poliquetos. Además de dar el primer paso para utilizar este veneno como medicamento, los científicos han descubierto el sistema de órganos y tejidos venenoso de esta familia de gusanos marinos.

SINC | | 13 marzo 2017 10:30

La expresión de la toxina (en rojo) situada en un órgano distinto al que se creía hasta ahora. / Christoph Bleidorn

En la familia Glyceridae de anélidos –gusanos cilíndricos segmentados con cuerpo blando y carentes de esqueleto– hay especies que pueden ser de hasta medio metro. Ya se sabía que son venenosos porque los pescadores, que los utilizan como cebo de pesca, sufren sus dolorosas mordeduras cuando los manipulan.

“En investigaciones anteriores se descubrió la presencia de una potente neurotoxina como componente importante del cóctel de veneno, pero hasta ahora no se había podido secuenciar su ADN. Gracias al uso de las últimas técnicas de secuenciación lo hemos logrado”, explica el investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) Christoph Bleidorn.

Utilizando esta información, los científicos rastrearon la ubicación exacta del veneno en esta familia de especies. Las poliquetos de sangre poseen cuatro mandíbulas conectadas a estructuras similares a las glándulas, que usan para paralizar sus presas y para defenderse.

Sorprendentemente, las estructuras que han sido durante más de un siglo descritas como las glándulas de veneno de estos animales no muestran su expresión. En su lugar, la neurotoxina se localiza en cuatro tejidos parecidos a hojas que están interconectados entre sí.

La neurotoxina es un compuesto muy potente y específico que actúa en dosis dependientes y reversibles

“Suponemos que estas estructuras recién descubiertas son las verdaderas glándulas y que las estructuras anteriormente descritas como tales podrían ser meras reservas para el veneno. Lo que es evidente es que el sistema venenoso de estos gusanos es mucho más complejo de lo que nadie suponía”, afirma el primer autor del estudio, Sandy Richter, del Natural History Museum de Londres.

Toxinas animales para nuevos medicamentos

Las toxinas animales son una fuente rica para el desarrollo de nuevos fármacos. En la naturaleza existen miles de especies animales y vegetales venenosas cuyos sistemas evolucionan muy rápidamente. Algunos, como los de los escorpiones, las serpientes o las arañas están muy estudiados, sin embargo, hasta ahora el sistema venenoso de los anélidos no había llamado la atención de los investigadores.

Los resultados son muy relevantes para futuros estudios. La neurotoxina tiene una forma de actuar única ya que afecta a canales específicos de la unión neuromuscular. Es un compuesto muy potente y específico que actúa en dosis dependientes y reversibles, es decir, si aumentas la dosis aumenta su efecto y, si se corta el suministro deja de actuar.

Estas características la convierten en un componente con un potencial farmacológico muy alto. “La información que nos ha aportado la secuenciación del ADN, así como conocer su expresión exacta del ARN correspondiente ha allanado el camino para convertir esta neurotoxina en una herramienta médica muy útil”, contextualiza el investigador del museo británico.

"La evolución de esta neurotoxina sigue siendo un misterio. En los análisis comparados no hemos encontrado datos de proteínas similares a la descrita, es decir, solo hemos estudiado con tanto detalle un anélido glicérido y su veneno”, explica Bleidorn. “Futuros estudios comparativos de especies relacionadas no solo ayudarán a desentrañar el origen evolutivo de la neurotoxina, sino también a la identificación de nuevos compuestos que podrían ser útiles como medicamentos", concluye.

Referencia bibliográfica:

Richter, S., Helm, C., Meunier, F.A., Hering, L., Campbell, L.I., Drukewitz, S.H., Undheim, E.A.B., Jenner, R.A., Schiavo, G., Bleidorn, C. (2017) Comparative analyses of glycerotoxin expression unveil a novel structural organization of the bloodworm venom system. BMC Evolutionary Biology 17, 64.