Thomas Brück vio el látigo de mar Antillogorgia elisabethae por primera vez hace 17 años mientras buceaba en un viaje de investigación a las Bahamas. Todavía recuerda vívidamente este encuentro, que tuvo lugar 18 metros por debajo de la superficie del agua:"Sus pólipos cubiertos, Las ramitas violetas se movían suavemente en la corriente. ¡Un organismo vivo fascinante! "Como también contiene varios compuestos biológicamente activos, el bioquímico desde entonces ha estudiado la biosíntesis de productos naturales de este coral blando.

Los látigos de mar están protegidos; a pesar de esto, su existencia está en peligro. La recolección y venta de corales secos es un negocio lucrativo, ya que contienen varios agentes activos, incluyendo una molécula antiinflamatoria llamada pseudopterosina, que se utiliza en la industria cosmética durante años.

"Los arrecifes de coral fijan y almacenan el gas de efecto invernadero dióxido de carbono y son puntos críticos de biodiversidad. Si queremos proteger los arrecifes del mundo, tenemos que generar tales productos naturales biológicamente activos, a través de procesos sostenibles, "dice Brück.

Antibiótico natural del laboratorio biotecnológico

Junto con su equipo en la Cátedra Werner Siemens de Biotecnología Sintética, ahora ha logrado por primera vez producir uno de los agentes activos del látigo de mar en el laboratorio, sin la necesidad de un solo habitante del arrecife. La molécula "erogorgiaene" es un antibiótico. Las pruebas iniciales de bioactividad muestran, que es adecuado para combatir los patógenos de tuberculosis multirresistentes.

Previamente, el uso del agente activo era casi impensable:el látigo de mar contiene solo cantidades extremadamente pequeñas de erogorgiaene y además está protegido; usarlo como fuente de materia prima no sería ni económicamente viable ni ecológicamente responsable. Aunque es posible la producción mediante síntesis química convencional, es complejo y está asociado con desechos tóxicos. Un kilo de agente activo costaría alrededor de 21 euros, 000.

La biotecnología sostenible reduce los costes de producción

"Sin embargo, con métodos biotecnológicos, es factible una producción consolidada de erogorgiaene, de una manera más respetuosa con el medio ambiente y mucho más económica. Con este método, los costes de producción por kilo solo rondarían los 9 euros, 000, "enfatiza Brück.

El nuevo método que ha desarrollado junto con colegas de Berlín, Canadá, y Australia, consta de solo dos pasos:El trabajo principal lo realizan bacterias genéticamente optimizadas que se alimentan de glicerina, una sustancia residual de la producción de biodiésel.

Las bacterias generan una molécula, que luego se puede convertir en el agente activo deseado usando un paso enzimático altamente selectivo. No se producen residuos en el proceso, ya que todos los productos auxiliares se pueden reutilizar de forma circular. Se ha presentado una patente para el método de producción innovador.

Desarrollo de productos bioactivos en la línea de la naturaleza.

"La nueva plataforma tecnológica para la producción de productos naturales bioactivos a través de metodologías biotecnológicas cumple con los 12 criterios de Química verde , "dice Thomas Brück." Además, cumple cuatro de los Objetivos de Sostenibilidad de la ONU:una vida saludable para todos, combatir el cambio climático y sus efectos, preservación y uso sostenible de los océanos y los recursos marítimos, y preservación de la vida en la tierra ".

El equipo de investigación ahora está trabajando en la producción biotecnológica de otro agente activo de coral:utilizando la naturaleza como modelo, la molécula erogorgiaene se convertirá en el agente activo pseudopteropsina en el laboratorio.

Los profesionales médicos tienen grandes esperanzas en esto último:los estudios clínicos han demostrado que la pseudopteropsina inhibe las inflamaciones gracias a un nuevo mecanismo de acción. Por lo tanto, es un candidato terapéutico potencial para controlar reacciones inflamatorias excesivas, por ejemplo en el caso de infecciones virales, como COVID-19, o durante inflamaciones crónicas relacionadas con la edad.