“Nuestra toxina es bastante popular, es como la ricina de la serie Breaking Bad”

Álvaro Martínez del Pozo pertenece al grupo de investigación de la UCM que busca transformar toxinas en tratamientos


Catedrático de Bioquímica de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), Álvaro Martínez del Pozo, se dedica a la ciencia en sus diferentes formas: como docente, investigador y divulgador del conocimiento científico.
Es Licenciado (1981) y Doctor (1986) en Ciencias Químicas, dentro de la especialidad de Bioquímica. Además de la UCM, ha trabajado en universidades de otros países, como la Universidad Rockefeller de Nueva York, la Northeastern de Boston y la Universidad de Kyoto. Dentro de su trayectoria investigadora, forma parte de un equipo más amplio, donde participan profesores y becarios en el estudio de la estructura y funciones de las proteínas, aunque la especialidad de Álvaro Martínez son las proteínas tóxicas y su capacidad para interaccionar con membranas biológicas.  Además de la investigación, participa activamente en la comunicación científica, tanto en el ámbito de la docencia como en la divulgación. Ha publicado libros como “El nacimiento de la química de proteínas” o “¿Por qué somos como somos? El genoma humano paso a paso”. Además, ha participado en conferencias y ha colaborado en medios de comunicación, ahora mismo, participa en el programa de RNE “A hombros de gigantes”.

¿A qué nos referimos cuando hablamos de proteínas tóxicas?

Si un producto natural hace daño, resulta tóxico, es una toxina. Por tanto, al contrario de lo que se puede pensar, una toxina es un producto natural. Algunas toxinas son proteínas y esas son en las que nos centramos nosotros.

¿Qué tipo de proteínas están estudiando?

Utilizamos proteínas que, además de ser tóxicas, de producir un daño, sean capaces de interaccionar con membranas. En general, las proteínas tóxicas que interaccionan con membranas proceden de organismos que las tienen que producir solubles, por lo que son proteínas solubles en agua y, a la vez, interaccionan con membranas, una dualidad que es un poco rara. Normalmente, las proteínas o se asocian a las membranas o están solubles en agua, y estas toxinas que nosotros usamos hacen las dos cosas.

¿De dónde proceden estas proteínas en nuestra naturaleza?

Trabajamos con tres tipos: las que proceden de hongos microscópicos, principalmente de la familia de los aspergillus, que puede sonarnos porque es uno de los que se usa industrialmente para producir penicilina. Las que se obtienen de las anémonas marinas, unas proteínas que dañan a otros organismos creando poros. Y, una tercera, en la que estamos empezando a trabajar ahora, la que proviene de venenos de araña, en concreto, de la viuda negra.

La inmunoterapia, medicina personalizada o fármacos inteligentes están a la orden del día. ¿En qué cuadro de la investigación oncológica se situarían sus estudios?

Desde ese punto de vista, que no es el único que manejamos, sería una forma de inmunoterapia. Lo que nosotros hacemos en cáncer de colon, principalmente, es buscar una proteína que esté en la superficie de las células cancerosas de colon y que no esté en las demás células. A esto se le denomina antígeno. Si consigues un anticuerpo que únicamente reconozca esa proteína, solo identificará las células tumorales y eso es un tipo de inmunoterapia.

¿Cómo lo hacen?

Utilizamos un método bastante eficaz, a la parte del anticuerpo que reconoce la célula tumoral, le unimos una toxina, una proteína extremadamente tóxica que solo va a resultar tóxica cuando entre en la célula. Con esa unión conseguimos lo que se denomina una inmunotoxina.


» Una inmunotoxina es una proteína artificial formada por dos dominios unidos que actúan de forma coordinada: uno detecta la célula maligna uniéndose a ella y el otro produce su muerte.

Fuente: Agencia SINC

Hablaríamos de alternativas a otras terapias más invasivas, como la radioterapia…

Sí, se puede inyectar y no produce ningún efecto secundario porque el anticuerpo no se une solo a las células tumorales y las elimina. No es una cosa que hayamos inventado, se lleva trabajando desde hace muchos años, pero nosotros lo hemos implementado a nivel molecular.

Son procesos muy específicos, pero, en un caso hipotético, ¿sería posible lograr una solución única para el cáncer?

No con la estrategia que estamos utilizando nosotros, porque es un tratamiento dirigido a un cierto tipo de cáncer de colon concreto. Aunque la estrategia general se podría aplicar, pero habría que elegir cada antígeno concreto y producir el anticuerpo determinado en cada caso.

Además de los tratamientos oncológicos, están trabajando en otros campos de estudio y enfermedades, ¿cuáles son?

Yo me centro en los estudios básicos del comportamiento de la proteína, saber cómo son capaces de interaccionar con la membrana. Otra línea es el papel insecticida de las proteínas de los hongos, que las producen para que ciertos insectos no se los coman. También las propiedades insecticidas del veneno de araña, para producir un insecticida biocompatible, ya que solo se producen esas proteínas tóxicas frente a ciertos insectos y sería totalmente inocuo para los humanos. Es una visión a largo plazo para tratar de producir, además de las inmunotoxinas, otras proteínas que tuviesen propiedades insecticidas.

Para quienes no estamos familiarizados con el trabajo en laboratorio puede ser complejo comprender el proceso de la investigación… ¿qué fases se siguen?

La primera dificultad es elegir el antígeno, buscar qué proteína tienen las células cancerígenas que no tienen las demás. La segunda, crear el anticuerpo; se produce en microorganismos recombinantes: en bacterias y levaduras. La tercera es eliminar las partes del anticuerpo que no necesitamos. Y, la cuarta, es la que nosotros tenemos más optimizada, elegir la toxina adecuada.

Y, ¿qué toxina habéis elegido?

Nuestra toxina es bastante popular, es como la ricina de la serie Breaking Bad. Se trata de una proteína extremadamente tóxica, pero solo cuando entra en la célula, puede circular y no pasa nada. La hemos unido a un anticuerpo y se introduce en la célula. Y hemos modificado tanto el anticuerpo como la toxina para que no las reconozca el sistema inmune humano, lo que se denomina una molécula humanizada. Cuando la inyectas, el sistema inmune la reconoce como propia y no la elimina, por lo que el tiempo de circulación es mayor y se incrementa la posibilidad de que llegue al tumor y lo elimine.

¿Qué tipo de técnicas se emplean para buscar estos resultados?

Utilizamos una variedad de técnicas grandísima. Combinamos el ADN de la toxina con el ADN del anticuerpo para que formen un todo. Primero hay que conseguir el ADN, manipularlo para crear la construcción que queremos, luego lo clonamos y lo producimos en distintos organismos, principalmente en bacterias como la escherichia coli o levaduras.

Una vez producida, usamos técnicas de purificación como cromatografía o centrifugación, técnicas que separan macromoléculas en función de sus propiedades. Cuando la tenemos, hay que medir la actividad tóxica, la enzimática y la capacidad para funcionar del anticuerpo. Con el objetivo de caracterizar la función de la proteína con células en cultivo, células cultivadas en una placa.

¿Y una vez conseguida?

Se da el paso al animal, utilizamos ratones, les insertamos artificialmente un tumor humano y, finalmente, les tratamos ese tumor. Y ahí es cuando paramos nosotros, porque lo siguiente sería el salto a la clínica.

¿Cuál es la mayor dificultad a la que se enfrenta el grupo?

Eso es facilísimo de contestar. La falta de recursos y de apoyo institucional. Así de claro, sin paliativos.

También está muy implicado en la divulgación científica…

Sí, todo el grupo lo está y hace divulgación… es muy divertido y el público al que llega está entregado.

¿Cuál cree que es el papel del investigador como comunicador de la ciencia?

Trabajamos en una universidad pública, todos nuestros proyectos están financiados con dinero público, es una manera de retornar a la sociedad lo que está pagando con sus impuestos y explicarles para qué vale su dinero.


«La cultura es de letras y es de ciencias. Tenemos un deber por hacer para que disminuya el analfabetismo científico de ciertos sectores de la sociedad»


¿Es complicado?

Vivimos en una sociedad cada vez más tecnificada, a veces hasta a los científicos nos cuesta distinguir lo que es real, hay cosas que parecen mágicas. Sin ir más lejos, sin los conocimientos necesarios, el teléfono móvil parece algo mágico. Y cuando ves cosas de campos diferentes ocurre lo mismo. Si eso lo aplicamos al resto de la sociedad y no amplían su cultura científica, muchos charlatanes se van a aprovechar de eso, van a vender como soluciones científicas cosas que no lo son.

Parece una labor difícil e importante…

Con un poco más de formación científica, muchas de las cosas que pasan hoy no ocurrirían. Aumentar el conocimiento general y científico de la gente amplía la libertad de decisión y previene frente a los engaños. La cultura es de letras y es de ciencias, y nosotros tenemos un deber por hacer para que disminuya el analfabetismo científico de ciertos sectores de la sociedad.

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