Itsaspean bahiturik

Brian Bingham, doktoregai gazte iparramerikarra, hilero maletak prestatu eta Florida Keys aldera joaten zen.Han, itsasoak higatutako irla txiki baten inguruko mangladietan, itsas biologo batek amets zitzakeen aszidia-koloniarik ederrenetako batzuk aurki zitezkeen. Koloniak mangleen sustrai dilindarietan hazten ziren eta ezin hobeak ziren aszidien populazio-hazkuntzak eta -urritzeak ikertzeko. Bingham-ek, bere hurrengo bisitan sustrai haiek aurkitu ahal izateko, zinta fluoreszente arrosaz markatzen zituen arretaz. Eta hilero sustrai haiei argazkiak ateratzen zizkien, aszidia mordoek jasandako aldaketa txikienak ere erregistratuz.

Behin, laurogeiko hamarkadaren amaierako egun batean, bere itsasuntzian gerturatu zenean, Bingham-ek urpekari-talde bat ikusi zuen aszidiak bildu eta zorroetan sartzen. “Sustraiak argi markatu genituela pentsatzen nuen.....”, dio Bingham-ek. “Haiek ez zirela konturatu esan zuten. Txalupara itzuli ziren eta ez genuen haien berri gehiago izan.”

Bat-batean, sendagai-esploratzaileak Ecteinascidia turbinata , batere nabarmena ez den aszidia txikia, bilatzen hasi ziren. Honek esploratzaileek “kolpe” deitzen diotena sortarazia zuen. Potentzialki erabilgarriak diren konposatuen bila dabiltzan kimikariek animalia eta landareen milaka erauzkin aldi berean bahe ditzakete laborategietako automatizazioari esker. Eta Ecteinascidia sekulako garaipena izan zen. Jelatinazko poltsa urtsu honek gizakion minbizi-zelulak hil ditzazkeen substantziak dituela ikusi zen.

Gaur egun, PharmaMar konpainia espainiarraren zuzendaritzapean, substantzia kimiko horietako bat –743-ekteinaszidina– entseiu klinikoen lehen fasean dago Europako zenbait herrialdetan. Une honetan, ikertzaileak minbizidun gaixo terminalekin konposatu hau probatzen ari dira, eragina zer moduz jasaten den ikusteko.

Balio duen edo ez jakiterako urteak igaro daitezke, baina dagoeneko ikerketa honek aszidia-populazioetan izan dezakeen eraginaz kezka zabalduz doa. Arlo honetako kimikari baten arabera, Florida Keys inguruan tona bat aszidia inguru eta Kariben beste bi tona inguru harrapatu dituzte orain arte urpekariek. “Ikerketaren hasieran ez genuen pentsatu ere egiten hain animalia beroa bilakatuko zenik,” dio gaur egun Western Washington University-ko ingurugiro-ikerketetako katedraduna den Bingham-ek.

Baina Ecteinascidia turbinata ez da helburu bakarra. Urte luzez substantzia kimiko berrien bila euri-oihanetan ibili ondoren, sendagai-konpainiak samaldan ari dira itsasora itzultzen. Azken urte hauetan, esploratzaileek beste hiru izar posible aurkitu dituzte minbiziaren ikerketan: itsas erbi bat, belaki bat eta briozoo bat. Kasu bakoitzean, minbiziaren saiakera klinikoetaraino edo aurre-klinikoetaraino iritsi den konposatu bat ekoizten du animaliak. Itxuraz egokiak diren substantzia gehienek ez dute lehen edo bigarren saioa gainditzen.

Teknologia berriei esker zientzialariak itsas izakiak gero eta gune urrunagoetatik biltzeko gai direnez eta haien substantzia kimikoen eragin biologikoak aztertzeko gero eta zehaztasun handiagoa dutenez, horrelako “kolpeak” ugaritu egingo dira ziurrenik. Izan ere, beste izar potentzial batzuk bidean dira dagoeneko (ikus Hurrengo gauza handia ? atala).

Honek kezka areagotu egin du gehiegizko ustiapena dela eta, baina izaki horien populazio basatien ordezkoak aurkitzeko zenbait ekintza abiatu da. Ikertzaile batzuk sendagaietarako baliagarri diren itsas izakiak lantzeko bide berriak diseinatzen ari dira, sendagaientzat uretako haztegien bidea irekiz. Beste batzuek substantzia kimikoak artifizialki ekoiztea dute helburu, horretarako injinerutza genetikoz propio sortutako bakterioak edo itsas organismoetatik ateratako kultibo zelularrak erabiliz. “Substantzia hauek ospitaletan sartzen hasi dira; orain, beraz, beren erabilera jasangarriari buruz pentsatu beharrean gaude”, dio Fort Pierce-ko (Florida) Harbor Branch Institutu Ozeanografikoan kimikaria den Ami Wright-ek.

Kasu gehienetan eskaerak populazio naturalek eman dezaketena gainditu egingo du. “Ozeanoa sinestezinezko baliagaia da substantzia kimiko berrientzat”, dio La Jollako (Kalifornia) Scripps Institutu Ozeanografikoko Bill Fenical-ek. Honetarako arrazoi bat da ornogabe asko harkaitz edo arrezife bati lotuta bizi dela eta, beren burua harrapakari eta lehiakideengandik defendatu beharra dutela leku egonkor bat lortzeko. Orokorrean, pozoin indartsuez baliatzen dira etsaiak urrunarazteko. Igeri egin dezaketen izaki askok ere harrapakarientzat ehizaki erraza dirudite: geldo eta biguinak dira eta askotan beren presentzia oso kolore biziez adierazten dute. Hauek ere, harrapa ez ditzaten, substantzia kimiko toxikoak ekoizten dituzte.

Baina harrapakarientzat saihestekoa dena oso erakargarria izan daiteke sendagai-esploratzaileentzat. Gaur egun minbiziaren aurka erabilitako sendagai gehienak toxikoak dira, azkar hazten diren tumore-zelulak zelula osasuntsuei kalte gehiegi egin aurretik hil behar direla dioen printzipioan oinarrituta. Baina sendagai-ikertzaileek minbizi-zelulak zuzenago eragin eta saihets-efektu desatsegin gutxiago eragingo dituzten konposatuen bila dihardute etengabe. 743-ekteinaszidina mota honetako konposatua izatea espero dute.

Gaur egun minbiziaren aurka erabilitako sendagai gehienak toxikoak dira, azkar hazten diren tumore-zelulak zelula osasuntsuei kalte gehiegi egin aurretik hil behar direla dioen printzipioan oinarrituta. Baina sendagai-ikertzaileek minbizi-zelulak zuzenago eragin eta saihets-efektu desatsegin gutxiago eragingo dituzten konposatuen bila dihardute etengabe.

Arazoa ordea zera da: substantzia kimiko hauetako gehienak kantitate ñimiñoetan besterik ez dira aurkitzen. Ecteinascidiaren kasuan, tona bat animalia behar da gramo bat 743-ekteinaszidina isolatzeko. Illinoisko Unibertsitaterako Urbana-Champaignen ari den Ken Rinehart-ek (Tom Holtekin batera 1980an konposatua isolatu zuenak) dioenez, pertsona batek 5 gramo behar ditu batezbeste proba klinikoak burutzeko.

Azkenean 743-ekteinaszidina sendagai moduan onartzen bada, gai izango ote dira populazio basatiak eskaerari erantzuteko? “Orain arte Ecteinascidia modu jasangarrian bildu izan da” dio Rinehart-ek. “Karibeko mangladietan hiru uzta lor daitezke urtero. Berriro hazten dira.” Guztiak ez dira hain baikorrak, ordea. Harbor Branch-en animalia hauetan aditua den Craig Young-ek dioenez, aszidiek berriro hazi eta sexualki ugaltzen jarraituko dute biltzaileek estoloi sustraikarak bertan utzi eta aszidiak arretaz bilduz gero. Baina biltzaileek kolonien euskarri diren mangle-sustraiak mozten edo oso-osorik ateratzen jarraitzen badute, oso zaila izango da errekuperatzea.

Guztiek nahi dutena substantzia kimikoen iturri berriztagarria da. Ozeanoaren ustiapenak dakartzan arazo etiko eta ekologikoak alde batera utzita, ez litzateke zuhurra izango naturaren menpe dauden populazio hauez fidatzea. Urte batean ezin hobeto hazten ari den populazioa hurrengo urtean harrapakariek edo gaitzak suntsi dezake. Askotan, gainera, lehengaia biltzeko kostua ere gaindiezina da, batez ere animalia itsaso sakonekoa bada. Wright-ek dioenez, “jendeak ezin du etengabe urpekari bat gidatuz materiala biltzen ibili”.

Izokinak eta ostrak

Mundu ideal batean kimikariek sendagaiak laborategian egingo lituzkete. Baina substantzia kimiko hauek hain interesgarri bihurtzen dituzten ezaugarri arraroek berek zailtzen dute fabrikazioa ere. Itsas erbitik ateratzen den dolasatina nola sintetizatu aurkitu dute kimikariek, baina beste itsas konposatu batzuk ezinezkoak egin zaizkie. Wright-ek dioenez, “sintetizatu ezin baduzu, sendagai-konpainiei nondik hornitu erakutsi behar diezu”.

Estrategia bat, izokin eta ostren antzera, animaliak haztea da. Populazio naturalen bilketaren aldean, akuikulturak abantaila asko ditu. Espezie askotan itsasotik biltzeak eraginkortasun txikia izan dezake, populazio guztiek ez baitute eskuratu nahi den substantzia kimikoa. Akuikulturarekin, substantzia kimikoak ekoizten dituzten animaliak aukera daitezke eta, baita, populazio emankor batetik abiatu ere.

Produkzioa igotzearren animaliak manipulatzeko aukera ere ematen du hazkuntza kontrolatuak. Belaki batek, esaterako, bera ito dezakeen alga desbideratzeko substantzia kimiko toxiko bat igortzen badu, algen hazkuntza bizkortuko lukeen argi biziak belakia substantzia kimiko gehiago ekoiztera bultzatuko luke.

Praktikan, ordea, animaliak haztea bera ere bada nahikoa desafio. Itsas izaki gehienak oso mikrohabitat berezietan bizi dira eta ingurune-baldintzei dagokienez, oso zorrotzak dira. Wright-ek dioenez “ornogabeen akuikultura amesgaiztoa da”. Bere lankide den John Scarpa, berriz, aszidiak kultiboetan hazi eta ugaltzea zerk bultza dezakeen aurkitu nahian dabil. Scarpak larbetatik helduak haztea lortu du, baina ezin izan ditu oraindik ugalarazi. Bitartean, animaliek ekteinaszidina gehiago ekoiztea eragin dezaketen amarruak lortu nahian ari da. “Eranskin batzuekin ari gara lanean, etekin hobea lortzeko beren kimika alda ote dezakegun ikusteko” dio, “Kilo bat organismok mikrogramo bat sendagai ekoiztu beharrean gramo bat ekoiztea eragin badezakegu, substantzia kimikoa isolatzeko kostua askoz eraginkorragoa izango da.”

Etorkizuneko estrategietako bat substantzia kimikoak aszidietatik lortu ordez, hauek jaten duten platihelmintetik lortzea izan daiteke. Pseudoceros crozieri izenekoak ekteinaszidina dauka ehunetan. Horrekin substantzia kimikoa lortzea uretako aszidietatik lortzea baino errazagoa litzateke.

Akuikultorek Ecteinascidiaren hazkuntzan oraindik zenbait arazo gainditzeke dituzten bitartean, beste bi espezierekin zorte hobea izan dute. Kaliforniako hegoaldeko kostan zehar, Carlsbad-eko CalBioMarine Tecknologies konpainia normalean malekoiak estaliz topatzen den briozoo marroi firukara, Bugula neritina , hazten ari da. Bugulak 1-briostatina ekoizten du, gaur egun Estatu Batuetan minbizidun gaixoen proba klinikoetan erabiltzen den laktona konplexua.

CalBioMarine konpainia lehorrean kokatutako tanke batzuetan briozooak hazten hasi zen, baina orain itsasoan ari dira kontzentratzen, horrela, izaki hauen janaren kostua izugarri murriztuz. Konpainiaren lehendakariak, Dominick Mendolak, dioenez “jokaera hau zentzuzkoa da, itsasoan naturak elikatzen baititu koloniak”. Lehen urratsa Bugula larbak haziak bailiran ereitea da, zulodun plastikozko plateretan. Larbak ongi erantsita daudenean, platerak itsasora eraman eta urpeko dorre batean goitik beheraino pilatuta dauden erretiluetan finkatzen dira. Konpainiak bere lehen uzta joan den udan jaso zuen. Itsasoan bost hilabete egon ondoren, briozooak eskualde hartako kolonia naturalak bezain ongi hazi ziren.

Mundu ideal batean kimikariek sendagaiak laborategian egingo lituzkete. Baina substantzia kimiko hauek hain interesgarri bihurtzen dituzten ezaugarri arraroek berek zailtzen dute fabrikazioa ere.

Bigarren historia arrakastatsua Ozeano Barearen beste aldetik dator. Zeelanda Berriko kostaren inguruan, Ur eta Atmosferaren Ikerketarako Institutu Nazionaleko ikertzaileak beste animalia bat hazten ari dira: B halikondrina ekoizten duen belakia, hain zuzen, Estatu Batuetan proba aurre-klinikoetan gaur egun erabiltzen den minbiziaren aurkako eragilea. Belakia, Lissodendoryx generoko espezie aurkitu berria, Zeelanda Berriko Hego Irlan, Kaikoura Canyon ertzeko arrezife bateko azalera txiki batean 100 eta 300 metro bitarteko sakonerako arroka-azaleramenduetan hazten da. Taldeko buru den Chris Battershill-ek dioenez “naturan 300 tona inguru besterik ez daudela kalkulatzen dugu”.

Belakiak oso konplikatuak dira hazteko eta baldintzei dagokienez, espezie bakoitza oso berezia eta zorrotza da. Battershill eta bere taldea, halikondrina etekin onena lortuz ekoizteko konbinaketaren bila, Zeelanda Berriko kostaren inguruan sakonera eta egitura-mota desberdinetan Lissodendoryxa hazten saiatu dira. “Asmatuz gero, belakiak nahikoa baldintza artifizialetan haz ditzakezu”, dio Battershill-ek. Lissodendoryxa , adibidez, berez itsas zabaleko ur sakonekoa da, baina orain Wellington Harbour-en hiru metro eskaseko sakoneran hazten ari da. Battershill-ek dioenez, “orain halikondrinaren biosintesia justu uztaren aurretik areagotzeko tekniken bila gabiltza”.

Ohitura itsusiak

Berdin da zenbaterainoko arrakasta duten itsas haztokiek, animaliek eragozpenak sor baititzakete fabrika kimiko moduan. Ez dute beti egiten justu zuk nahi duzuna. Gaixotzea edo ugaltzeari uko egitea bezalako ohitura itsusiak dituzte. Eta hondakinak pilaka sortzen dira. Sendagaia egiten duten zelulak bakarrik kultibatzea lortuz gero oso lagungarri litzateke.

Floridako Harbor Branch-en, Shirley Pomponi, itsas biomedikuntza-ikerketa sailekoa, substantzia kimiko interesgarriak zein belaki edo aszidiak sortzen dituen aztertzen ari da eta ondoren hauek kultibatzen. Animaliak bezala, zelulak ere nahikoa zorrotzak dira hazkuntza-baldintzei dagokienez. Eta orokorrean, ornogabeen zelulak haztea ugaztunenak baino zailagoa da. Hala ere, zenbait hazkuntza-faktore eta substantzia kimikoren laguntzarekin, Pomoniren taldeak belakien zelulak hainbat aldiz zatitzea eta nahi zen substantzia kimikoa ekoiztea lortu du. Misteriotsuki, ornogabe primitibo hauek, ugaztunen hazkuntza-faktore eta hormonei erantzuten dietela dirudi. Inork ez daki zergatik, baina, adibidez, belakien zelulek ugaztunenen modu bertsuan erantzuten diote intsulinari, zelulen zatiketarako beharrezko diren proteinak eta DNA sintetizatuz.

Hala ere, belaki-zelulek zatitzen jarrai dezaten lortzea zail suertatzen ari da. “Zenbait zatiketaren ondoren gelditu egiten dira” dio Pomponik. “Eta guk nahi ditugun substantzia kimikoak aktibo daudenean bakarrik ekoizten dituzte”. Arazo hau gainditu ondoren, zientziarentzat substantzia kimiko berriak ekoitz ditzaketen beste itsas espezie batzuen zelulak hazteko itxaropena dauka Pomponik.

Zenbait kasutan animalia horiek osagarriak izan daitezke. Ikerketa lehen urratsetan badago ere, itsas ornogabeen erauzkinetan aurkitutako zenbait substantzia interesgarri animalien barnean edo gainean bizi diren bakterioek eraginak direla gero eta argiago ikusten da. Itsas bakterioak lurreko kideekin konparatuz gero, desberdin samarrak dira. Zenbaitek, izaki lehortarrentzat baliagarria ez den bromoa edo beste halogeno batzuk ditu. Honek kimika kreatiborako aukerak eskaintzen ditu eta orain arte inoiz ikusi gabeko egitura duten itsas mikrobioek zergatik ekoizten duten azaltzen du.