Un equipo internacional de investigadores, coliderado por el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC y la Universidad Complutense de Madrid, ha logrado descifrar por primera vez, con un nivel de detalle sin precedentes, el mecanismo de acción de las toxinas presentes en anémonas marinas, abriendo nuevas posibilidades para aplicaciones biomédicas.
Gracias a la criomicroscopía electrónica de última generación, los científicos han visualizado cómo las actinoporinas —toxinas presentes en más de 20 especies de anémonas— se ensamblan en complejos proteicos que perforan la membrana de las células, causando su destrucción. El estudio, publicado en Science Advances, revela además que los lípidos de la propia membrana celular no son pasivos, sino que se reorganizan e integran en la arquitectura del poro.
“Estas toxinas literalmente agujerean las membranas celulares, alterando el equilibrio osmótico y provocando la muerte de la célula”, explicó César Santiago, investigador del CNB-CSIC.
Imágenes a escala casi atómica
El trabajo permitió capturar “instantáneas” del proceso de ensamblaje de los poros, observando paso a paso cómo las proteínas cambian de forma y se incorporan al complejo final. Se estudiaron dos toxinas concretas, la Fragaceatoxina y la Esticolisina II, insertadas en membranas artificiales que imitan las celulares.
Este nivel de resolución ha permitido reconstruir el mecanismo escalonado de formación de los poros, aportando información clave para comprender cómo estas proteínas cumplen su función tanto en la defensa como en la depredación de las anémonas.
Del océano al laboratorio clínico
El hallazgo tiene gran relevancia biomédica porque estas toxinas guardan similitudes estructurales con proteínas humanas vinculadas a procesos como la muerte celular programada (apoptosis) y la respuesta inmunitaria.
Según Sara García-Linares, profesora de la UCM y colíder del estudio, “comprender cómo se ensamblan y funcionan estos poros abre nuevas vías para desarrollar herramientas en biotecnología y medicina, desde la secuenciación genética hasta sistemas de liberación controlada de fármacos”.
Las actinoporinas ya se exploran como base de inmunotoxinas dirigidas a células tumorales, biosensores de alta precisión y sistemas para vacunas y terapias génicas.El proyecto, realizado en colaboración con Thermo Fisher Scientific, consolida el interés de la comunidad científica en “convertir venenos en tratamientos”, aprovechando la capacidad de estas proteínas para destruir células de manera controlada y selectiva.
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