Withanólidos, los compuestos vegetales que aportarían al tratamiento del cáncer

Según algunos estudios científicos, estas plantas contienen naturalmente gran cantidad de compuestos químicos que funcionan como mecanismos de defensa y tienen el potencial para tratar enfermedades humanas, desde la diabetes hasta el cáncer.

“¿Qué ocurre en la información genética de estas plantas que les permite producir compuestos con propiedades medicinales tan potentes?”, se preguntó Santiago Pérez Moreno, magíster de Ciencias - Biología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), y esa inquietud lo llevó a estudiar los withanólidos, un grupo de compuestos químicos naturales presentes en algunas plantas de la familia Solanaceae, conocida por incluir especies como el tomate, la papa, el tabaco y la berenjena. Se han identificado mayormente en la tribu Physalideae.

“Particularmente los withanólidos son muy conocidos porque tienen propiedades anticancerígenas, antiinflamatorias y antioxidantes; en la medicina ayurveda de la India se han utilizado por milenios, por eso vimos una oportunidad de entender estos compuestos desde lo biológico, bioinformático y químico”, explica el investigador.

Estos compuestos actúan naturalmente como defensores en las plantas, evitando que sean atacadas por insectos al generar un efecto tóxico, y además les ayudan a sobrevivir en condiciones de sequía o intensas lluvias.

Por su estructura química, se ha dicho que los withanólidos actúan en humanos de forma similar a los esteroides endógenos del cuerpo humano, que son claves en procesos para reducir la inflamación, el estrés, e incluso inhibir el crecimiento y la proliferación de las células cancerosas, descomponiéndolas.

Entre estudios genéticos y bioinformáticos

Para su estudio, el investigador tomó como insumo semillas de plantas Physalideae, algunas recolectadas por el grupo de investigación Genómica Evolutiva del Metabolismo Secundario (GEME) de la UNAL, y otras provenientes de donaciones de las Universidades de Colorado en Boulder y de Córdoba en Argentina.

“Obtuvimos semillas de Colombia y de otros países de Suramérica, y también de Asia y Norteamérica. Fue una gran muestra de biodiversidad de la tribu Physalidea porque provenían de diferentes partes del mundo”, precisa el magíster Pérez.

Una vez recolectadas, las semillas se cultivaron en invernaderos de la UNAL bajo condiciones controladas para eliminar variables ambientales; después las muestras fueron congeladas con nitrógeno líquido para conservar los compuestos químicos y el material genético.

“En términos sencillos, para extraer los compuestos químicos y el material genético, abrimos los tejidos y con productos químicos sacamos todos los metabolitos que actúan naturalmente en la supervivencia y el crecimiento de las plantas”, señala Pérez.

“Los compuestos químicos que extraemos los procesamos utilizando una metodología de cromatografía líquida acoplada a un proceso de espectrometría de masas que ayudan a analizarlos y cuantificarlos”, explica el investigador.

Paralelamente realizó un análisis genético detallado a través de métodos de secuenciación, enfocándose en el ARN de las plantas para determinar qué genes estaban activos durante la producción de estos compuestos.

Para su sorpresa, corroboraron que existe el gen “24 - ISO”, y junto a él otros genes que pueden ser cruciales en la “síntesis” de withanólidos, un proceso bioquímico y genético en el que las moléculas se producen dentro de las plantas. Esto quiere decir que este gen podría ser uno de los responsables de las modificaciones químicas que dan lugar a la gran diversidad de withanólidos que existen.

En otros términos, el investigador lo explica de la siguiente manera: “este gen se considera el paso por el cual todas estas moléculas comienzan a llamarse withanólidos. Nosotros también identificamos que alrededor de este gen hay otros genes que en su mayoría tienen funciones que alteran a la molécula estructuralmente, agregándole o quitándole grupos químicos”.

“Sobre los usos potenciales de los resultados del estudio, si encontramos cuáles son los genes que dan la especificidad para producir los withanólidos, y observar que hay varios de ellos que tienen propiedades anticancerígenas, se podrían generar en plantas para que produzcan más de estos compuestos químicos naturales y se abriría la posibilidad para desarrollos farmacéuticos”, concluye el investigador.