(CNN) Si tienes la mala suerte de que una serpiente venenosa te hunda los colmillos, tu mejor esperanza es un antiveneno, que se fabrica de la misma manera desde la época victoriana.

Se trata de ordeñar a mano el veneno de serpiente e inyectarlo en caballos u otros animales en pequeñas dosis para provocar una respuesta inmunitaria. Se extrae la sangre del animal y se purifica para obtener anticuerpos que actúen contra el veneno.

Producir un antiveneno de esta manera puede ser complicado, por no mencionar peligroso. El proceso es propenso a errores, laborioso y el suero terminado puede provocar graves efectos secundarios.

Los expertos llevan tiempo reclamando mejores formas de tratar las mordeduras de serpiente, que matan a unas 200 personas al día.

Ahora, por fin, los científicos están aplicando la investigación con células madre y la cartografía del genoma a este campo de investigación largamente ignorado. Esperan que la producción de antivenenos entre en el siglo XXI y acabe salvando miles, si no cientos de miles, de vidas cada año.

Investigadores de los Países Bajos han creado glándulas productoras de veneno de la serpiente del Cabo y de otras ocho especies de serpientes en el laboratorio, utilizando células madre. Las toxinas producidas por las réplicas en miniatura en 3D de las glándulas de las serpientes son prácticamente idénticas al veneno de éstas, según anunció el equipo el jueves.

En un avance paralelo, científicos de la India han secuenciado el genoma de la cobra india, una de las «cuatro grandes» serpientes del país, responsable de la mayoría de las 50.000 muertes por mordedura de serpiente que se producen en la India cada año.

«Han avanzado mucho», dijo Nick Cammack, jefe del equipo de mordeduras de serpiente de la organización benéfica de investigación médica británica Wellcome. «Se trata de un avance enorme porque está llevando la ciencia de 2020 a un campo que se ha descuidado».

Del cáncer al veneno de serpiente

Hans Clevers, investigador principal del Instituto Hubrecht de Biología del Desarrollo e Investigación de Células Madre de Utrecht, nunca esperó utilizar su laboratorio para fabricar veneno de serpiente.

Hace una década, inventó la técnica para fabricar organoides humanos, órganos en miniatura creados a partir de células madre de pacientes individuales. Han permitido a los médicos probar los efectos específicos de los medicamentos de forma segura fuera del cuerpo, algo que ha revolucionado y personalizado áreas como el tratamiento del cáncer.

Los científicos han reproducido la glándula del veneno de la serpiente coral del Cabo, vista aquí en el zoológico de Olomouc, República Checa, el 11 de mayo de 2018.

¿Y por qué se decidió cultivar una glándula de veneno de serpiente?

Clevers dijo que fue esencialmente un capricho de tres estudiantes de doctorado que trabajan en su laboratorio y que se habían aburrido de reproducir riñones, hígados y tripas de ratones y humanos. «Creo que se sentaron y se preguntaron ¿cuál es el animal más emblemático que podemos cultivar? Ni el humano ni el ratón. Dijeron que tenía que ser la serpiente. La glándula del veneno de la serpiente».

«Supusieron que las serpientes tendrían células madre del mismo modo que los ratones y los humanos, pero nadie había investigado esto», dijo Clevers.

Después de conseguir algunos huevos de serpiente fecundados de un comerciante, los investigadores descubrieron que podían tomar un pequeño trozo de tejido de serpiente, que contenía células madre, y nutrirlo en un plato con el mismo factor de crecimiento que usaron para los organoides humanos -aunque a una temperatura más baja- para crear las glándulas de veneno. Y descubrieron que estos organoides de serpiente -pequeñas bolas de apenas un milímetro de ancho- producían las mismas toxinas que el veneno de la serpiente.

Los organoides de las glándulas de veneno de serpiente vistos al microscopio./

«Ábrelos y tendrás mucho veneno. Por lo que podemos decir, es idéntico. Lo hemos comparado directamente con el veneno de la misma especie de serpiente y encontramos exactamente los mismos componentes», dijo Clevers, que fue uno de los autores del trabajo que se publicó en la revista Cell la semana pasada.

El equipo comparó su veneno fabricado en laboratorio con el real a nivel genético y en términos de función, descubriendo que las células musculares dejaban de disparar cuando se exponían a su veneno sintético.

Una cobra de anteojos venenosa, también conocida como cobra india (Naja Naja) o cobra blanca, se ve cerca de una pintura dentro de su recinto en el Jardín Zoológico Kamla Nehru en Ahmedabad el 30 de enero de 2019.

Células y ADN, no caballos

Los actuales antivenenos de los que disponemos, producidos en caballos y no en humanos, desencadenan tasas relativamente altas de reacciones adversas, que pueden ser leves, como sarpullido y picor, o más graves, como anafilaxia. Además, es un producto caro. Wellcome calcula que un vial de antídoto cuesta 160 dólares, y un tratamiento completo suele requerir varios viales.

Incluso si las personas que lo necesitan pueden permitírselo -la mayoría de las víctimas de mordeduras de serpiente viven en zonas rurales de Asia y África-, el mundo tiene menos de la mitad de las existencias de antídotos que necesita, según Wellcome. Además, sólo se han desarrollado antivenenos para alrededor del 60% de las serpientes venenosas del mundo.

En este contexto, la nueva investigación podría tener consecuencias de gran alcance, permitiendo a los científicos crear un biobanco de organoides de glándulas de serpiente de las aproximadamente 600 especies de serpientes venenosas que podrían utilizarse para producir cantidades ilimitadas de veneno de serpiente en un laboratorio, dijo Clevers.

«El siguiente paso es tomar todo ese conocimiento y empezar a investigar nuevos antivenenos que adopten un enfoque más molecular», dijo Clevers.

Para crear un antiveneno, la información genética y la tecnología de organoides podrían utilizarse para fabricar los componentes específicos del veneno que causan el mayor daño – y a partir de ellos producir anticuerpos monoclonales, que imitan el sistema inmunológico del cuerpo, para combatir el veneno, un método que ya se utiliza en los tratamientos de inmunoterapia para el cáncer y otras enfermedades.

«Es una nueva y gran forma de trabajar con el veneno en términos de desarrollo de nuevos tratamientos y desarrollo de antivenenos. Las serpientes son muy difíciles de cuidar», dijo Cammack, que no participó en la investigación.

Clevers dijo que su laboratorio planea ahora hacer organoides de glándulas de veneno de los 50 animales más venenosos del mundo y que compartirán este biobanco con investigadores de todo el mundo. Por el momento, Clevers dijo que son capaces de producir los organoides a un ritmo de uno a la semana.

Pero la producción de antiveneno no es un área en la que las empresas farmacéuticas hayan estado tradicionalmente dispuestas a invertir, dijo Clevers

Los activistas a menudo describen las mordeduras de serpiente como una crisis sanitaria oculta, ya que las mordeduras de serpiente matan a más personas que el cáncer de próstata y el cólera en todo el mundo, dijo Cammack.

«No hay dinero en los países que las sufren. No hay que subestimar la cantidad de gente que muere. Los tiburones matan unas 20 al año. Las serpientes matan a 100.000 o 150.000», dijo Clevers.

«Soy un investigador del cáncer esencialmente y me horroriza la diferencia de inversión en la investigación del cáncer y esta investigación».

El veneno es un cóctel complejo

Una de las dificultades para fabricar antivenenos sintéticos es la enorme complejidad de la forma en que una serpiente incapacita a su presa. Su veneno contiene varios componentes diferentes que tienen distintos efectos.

Investigadores de la India han secuenciado el genoma de la Cobra de la India, en un intento de descifrar el veneno.

Publicado en la revista Nature Genetics a principios de este mes, es el genoma de serpiente más completo reunido y contiene la receta genética del veneno de la serpiente, estableciendo el vínculo entre las toxinas de la serpiente y los genes que las codifican. No es un cóctel sencillo: el equipo identificó 19 genes de los 139 genes de las toxinas como los responsables de causar daños en los seres humanos.

«Es la primera vez que se mapea con tanto detalle una serpiente de gran importancia médica», dijo Somasekar Seshagiri, presidente de la Fundación de Investigación SciGenom, un centro de investigación sin ánimo de lucro de la India.

«Crea el plano de la serpiente y nos ayuda a obtener la información de las glándulas del veneno». A continuación, su equipo cartografiará los genomas de la víbora de escamas de sierra, el krait común y la víbora de Russell, el resto de las «cuatro grandes» de la India. Esto podría ayudar a fabricar antivenenos a partir de las glándulas, ya que será más fácil identificar las proteínas adecuadas.

En tándem, ambos avances también facilitarán el descubrimiento de si algunas de las potentes moléculas contenidas en el veneno de las serpientes son en sí mismas dignas de ser prospectadas como fármacos, lo que permitirá a las serpientes dejar su huella en la salud humana de una manera diferente a como la naturaleza pretendía: salvando vidas.

El veneno de serpiente se ha utilizado para fabricar medicamentos que tratan la hipertensión (presión arterial anormalmente alta) y afecciones cardíacas como la angina de pecho.

«Además de dar miedo, el veneno es increíblemente útil», dijo Seshagari.