México ocupa el cuarto lugar a nivel mundial con mayor diversidad vegetal, además de tener una gran riqueza en flora medicinal. Asimismo, se considera que poseemos más de 4 mil especies de plantas medicinales que, de manera empírica, utiliza el 80 por ciento de la población indígena para tratar problemas de salud y desafortunadamente solo el 5 por ciento o menos las han estudiado científicamente para validar sus propiedades. El uso de la biotecnología puede permitir la síntesis de medicamentos de origen vegetal en condiciones controladas y homogéneas utilizando cultivos de células, órganos y tejidos de las plantas productoras, a través de una producción tipo fábrica que se puede escalar a reactores biológicos.
Avecindada en Morelos desde hace 16 años, María Luisa Villarreal Ortega estudió la licenciatura en Biología en la Universidad Nacional Autónoma de México, después realizó sus estudios de maestría en Bioquímica en la misma Institución y finalmente se doctoró en Biotecnología en la Universidad Autónoma del Estado de Morelos.

Esposa de un Ingeniero mecánico y madre de un economista, un ingeniero y de una estudiante de psicología, la Dra. Villarreal se inclinó por el estudio de la biotecnología en los últimos años para beneficiar al país como científica e investigadora, debido a que esta rama de la ciencia se concreta a la utilización de los seres vivos en beneficio del hombre.

Su línea de investigación está enfocado a las plantas medicinales, en sus diferentes aspectos. En un principio, se encaminó en la etnobotánica, después a la farmacología de plantas medicinales y últimamente en la biotecnología de plantas medicinales, la cual consiste en producir e investigar procedimientos para producir medicamentos de plantas mexicanas por sistemas de cultivo de tejidos, es decir, tomar células de plantas, tejidos y órganos y cultivarlas en el laboratorio, además de establecer sistemas de cultivo y desarrollos tecnológicos que en esta manera produzcan medicamentos de forma constante, homogénea, en concentraciones elevadas y que no estén sujetos a problemas ambientales como la contaminación.

En entrevista para Hypatia, la Dra. Villarreal comenta que para entender a las plantas medicinales en términos de su utilidad y para explotar la posibilidad de su producción en medicamentos, se requiere de un trabajo multidisciplinario que aborde diferentes puntos de vista.

H.- Doctora, ¿de qué manera se beneficia la población con este tipo de estudios?

M.L.V.O.- “Este tipo de procedimientos de cultivo de tejidos por biotecnología permite cuidar el ambiente, porque al estar produciendo estos medicamentos en las condiciones de un laboratorio, no existe la necesidad de cosechar las plantas de la forma usual, se evita amenazar a las plantas en peligro de extinción y se puede controlar su crecimiento y producción de compuestos útiles”.

H.- Actualmente, ¿qué plantas está estudiando desde el Centro de Investigación en Biotecnología?

M.L.V.O.- “El proyecto de estudio de plantas medicinales en la Universidad Autónoma del Estado de Morelos está conformado por un cuerpo académico multidisciplinario en el que participamos biólogos, químicos, fitoquímicos, biotecnólogos, etnobotánicos y farmacólogos, de diferentes Centros como el de Investigaciones Químicas (CIQ-UAEM), el Centro de Educación Ambiental e Investigación de la Sierra de Huautla (CEAMISH-UAEM) , la Facultad de Farmacia (FC-UAEM) y el Centro de Investigación en Biotecnología (CeIB-UAEM). Realizamos un estudio integral de algunas plantas selectas de la flora medicinal de Morelos. En mi laboratorio del CEIB estudiamos fundamentalmente dos plantas, una de la familia de las Solanaceae, de nombre científico Solanum chysotrichum y cuyo nombre común es “sosa”. Originaria del estado de Chiapas y establecida en Morelos, esta planta se ha utilizado para tratar micosis cutáneas como el pie de atleta y actualmente la estamos estudiando para demostrar los principios activos responsables de controlar las infecciones por hongos.

Específicamente, me dedico a producir los metabolitos secundarios por cultivo de tejidos, utilizando cultivos de células de la planta, las mantengo en medios nutritivos específicos muy especializados donde se les provee de todo aquello que requieren para crecer, mientras producen los medicamentos; diseño también las estrategias en el cultivo (fisicoquímicas, ambientales y hormonales) que logren la mejor producción. Asimismo, cultivo las raíces de las plantas, logrando escalar esos cultivos a reactores, es decir, a volúmenes mayores de producción semipiloto, podemos crecer las suspensiones celulares y de raíces con el objeto de producir los medicamentos.

La otra planta que estamos trabajando pertenece a la familia de las Malpighiaceae, de nombre científico Galphimia glauca y cuyo nombre común es “calderona amarilla”. Se distribuye en algunos estados de la República, usada como sedante para tratar problemas

del Sistema Nervioso Central. El inicio de su estudio lo realizaron investigadores del Instituto Mexicano del Seguro Social, aislando los primeros compuestos con actividad sedante de la planta que se han denominado galfiminas. Nosotros hemos continuado identificando más compuestos de este tipo que en realidad constituyen una familia química. El cometido principal del grupo de investigadores es producir estos compuestos sedantes por medio de cultivo de tejidos y para eso hemos establecido con éxito diferentes procedimientos de cultivos de suspensión y de raíces transformadas que producen los sedantes en forma equivalente a lo que hace la planta, pero a diferencia de ésta, podemos controlar dicha producción.

La intención de estos estudios, es ganar toda la información posible sobre las rutas metabólicas con las que la planta fabrica los medicamentos, para establecer más adelante procedimientos por alta tecnología que nos ayuden a constituir fitofármacos (medicamentos hechos a partir de plantas medicinales), de la forma más adecuada con una tecnología de alto valor como lo es la biotecnología.

H.-¿Existe algún riesgo en la utilización de fitofármacos obtenidos gracias a la biotecnología?

M.L.V.O.- “En las condiciones en las que trabajamos, no existe riesgo alguno. Los nutrientes que agregamos, el medio nutritivo que utilizamos para que crezcan las células, es un medio en el que se adicionan diversos elementos que las células vegetales normalmente necesitan para crecer; como vitaminas, hormonas, nutrientes en general como fosfatos y nitratos, además de cuidar que no se contamine dicho medio con bacterias y hongos que ya no dejarían crecer a las células vegetales por lo que trabajamos en condiciones de alta esterilidad para evitar las contaminaciones. Tanto los medios como las condiciones de producción de los compuestos activos son bastante seguros”.

H.- Doctora Villarreal ¿usted considera que a mediano plazo, este tipo de medicamentos elaborados con biotecnología, se convertirá en una alternativa a las medicamentos de prescripción médica?

M.L.V.O.- “Todo depende de que tan rápido se puedan hacer las investigaciones, puede ser a mediano o a largo plazo. En Europa y en otros países industrializados ya se están fabricando medicamentos de origen vegetal por biotecnología. En Alemania, por ejemplo, se produce el Taxol, un anticancerígeno para tratar cáncer de mama producido por una planta llamada Taxus brevifolia. Desafortunadamente

para obtener el medicamento necesario para tratar una sola paciente se utilizan aproximadamente 20 árboles, lo cual resulta poco redituable. Sin embargo, gracias a la biotecnología, a través de los sistemas de cultivo de células se evita descortezar innumerables árboles. Se requiere de mucha investigación, establecer los procedimientos adecuados, optimizarlos y hacer investigación consistente, continua y permanente en ese sentido para lograr las formas más económicas y mejores para obtener esos compuestos”.

H.- ¿Qué medicamentos se están utilizando en beneficio del ser humano?

M.L.V.O.- “En los países industrializados se considera que uno de cada cuatro medicamentos de patente, son productos que vienen de plantas. Entre estos medicamentos que se están utilizando y que han cambiado la calidad de vida del hombre, además del taxol, existen otros anticancerígenos muy efectivos como la vincristina y la vinblastina, que son alcaloides para el tratamiento efectivo de leucemias. Hay otros medicamentos para tratar la hipertensión, antimaláricos como la quinina, la artemisinina que se obtienen también de plantas; analgésicos, como por ejemplo la codeína y la morfina que se obtienen del Papaver somniferum, conocido como amapola, entre muchos otros”.

H.- Finalmente Doctora, algo que quiera compartir con los lectores de Hypatia

M.L.V.O.- “Es muy importante sensibilizar a la gente joven que esta haciendo investigación, en trabajar en este campo, porque contamos con un recurso propio. México tiene una biodiversidad enorme, un patrimonio muy importante en términos de la flora medicinal que existe en el país y también un patrimonio cultural muy importante en cuanto a la utilización de estas plantas como medicamentos. Muchas de estas plantas se han venido utilizando desde antes de la llegada de los españoles a América y realmente es un legado importantísimo para el país y es muy desafortunado que muy pocas de ellas han sido estudiadas científicamente. Yo creo que nos corresponde a los científicos mexicanos trabajando en el campo, tratar de que los jóvenes y las nuevas generaciones se sensibilicen sobre las necesidades apremiantes de estudiar estos recursos que son nuestro patrimonio que, a pesar de ser muy utilizado, requiere de la validación científica. Tenemos que tratar también de desarrollar fitofármacos de estas plantas con una base científica y una estandarización adecuada para que sean plenamente seguros.