Evaluación de la oferta natural y potencial de producción de metabolitos bioactivos de la esponja marina Discodermia dissoluta

Aunque en el mar se han encontrado miles de compuestos químicos con actividad farmacológica, muchos más que en tierra, solamente cinco han sido comercializados como medicamentes y una docena se encuentra en etapa clínica de investigación. El suministro de sustancia es en la mayoría de los casos una de las principales dificultades para su desarrollo. Las poco densas poblaciones naturales y las bajas concentraciones de las sustancia, con pocas excepciones, hacen que la cosecha no sea ni ambiental ni económicamente viable. Como alternativas estás la síntesis total o parcial (muy costosa), el cultivo in situ y ex situ de los organismos o sus células (en desarrollo), y la producción por microorganismos genéticamente modificados (incipiente). El discodermólido, una lactona polihidroxilada aislada de la esponja marina del Caribe, Discodermia dissoluta, tiene propiedades antitumorales similares a las del medicamento Taxol, y con el que tiene un efecto sinergístico. El compuesto fue patentado en 1998 por el Harbor Branch Oceanographic Institution - HBOI (EEUU), y licenciado a la empresa farmacéutica Novartis para su desarrollo. Durante la fase I clínica (humanos con tumores), efectos secundarios tóxicos frenaron su desarrollo ulterior, pero se vienen llevando a cabo investigaciones de la estructura-actividad y pruebas preclínicas adicionales de análogos y derivados, para eliminarlos. El material para investigación proviene de la síntesis total, costosa y poco eficiente, porque las poblaciones naturales son escasas y poco accesibles (profundidad ?30 m) y la concentración natural de discodermólido es baja. En Caribe continental colombiano, por razones de afloramiento costero de aguas frías y de mayor disponibilidad de alimento para las esponjas, las poblaciones de esta esponja, aunque poco densas, se encuentran desde los 10-12 m de profundidad. Aprovechando esta circunstancia, con este proyecto se pretende avanzar en resolver el problema de suministro a través del cultivo in situ de fragmentos (explantes) de la esponja, y de estudios iniciales en identificación de las células responsables de la producción de discodermólido. En dos áreas del Caribe colombiano (Santa Marta, Islas del Rosario), se determinarán en campo aspectos básicos de la historia natural de la esponja (distribución, abundancia, crecimiento, reclutamiento). Se comprobará su composición química local (discodermólidos y derivados) mediante técnicas espectroscópicas y cromatográficas. Se harán pruebas iniciales de regeneración y crecimiento in situ de explantes, y de biosíntesis de discodermólido, empleando estructuras sumergidas. A través de una pasantía en el HBOI se hará entrenamiento en técnicas de cultivo de células, para determinar inicialmente, mediante disociación y separación de fracciones celulares y su estudio químico, cuales son las células responsables de la producción de discodermólido. Los resultados se publicarán en revistas arbitradas y se presentarán en seminarios nacionales e internacionales. Se desarrollará una tesis de maestría (o dos trabajos de grado) en química. Se espera avanzar en desarrollar localmente la producción comercial de discodermólido, artesanal o industrial, para exportación, y continuar hacia el desarrollo biotecnológico de su producción.

• Fecha de publicación: 2010
• Institución: Ministerio de Ciencia Tecnología e Innovación
• Repositorio: Repositorio Institucional de Minciencias
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.minciencias.gov.co:20.500.14143/37881
• Acceso en línea: https://colciencias.metadirectorio.org/handle/11146/37881; http://colciencias.metabiblioteca.com.co
• Palabra clave: Antitumoral; Discodermia dissoluta; Discodermólido; Esponjas; Productos naturales marinos
• Rights: openAccess
• License: http://purl.org/coar/access_right/c_abf2