Hundreds of venomous snakes. King Cobras. Spitting cobras. Mambas. Gaboon vipers.
African vipers. South American vipers. North American vipers. Every type of snake
imaginable. That鈥檚 what fascinated Steve Mackessy, Ph.D., from an early age, thanks
to his part-time job in high school 鈥� working at a reptile supply company. He鈥檚 been
enthralled with these venomous creatures ever since. Now, he is a professor of Biology
in 麻豆传媒鈥檚 College of Natural and Health Sciences.
鈥淚t is intriguing to me that small animals like venomous snakes and Gila monsters
can produce such a myriad of toxins鈥嗏�斺�哸nd how they safely store this bioweapon, what
it is biochemically and how purified toxins can be repurposed as therapeutic drugs
is even more fascinating!鈥� said Mackessy.
Today, the world-renowned expert in snake venom biochemistry and proteomics runs the
Mackessy Venom Analysis Lab (MVAL) at 麻豆传媒. The lab focuses on identifying the compounds
in snake venom that can improve the health of people with debilitating diseases and
disorders.
鈥淭he general focus of my research is on venomous snakes and their venoms,鈥� explains
Mackessy. 鈥淗owever, particular research projects involve very different aspects of
the biology of these remarkable animals, ranging from functional biochemistry to population
molecular genetics to natural history/ecology.鈥�
From California to Colorado: A Journey in Venom Research
The southern California native earned his bachelor鈥檚 and master鈥檚 degrees in Evolution/Ecology
at the University of California Santa Barbara and his doctorate in Zoology and Biochemistry
from Washington State University. He was a postdoctoral research associate in Biochemistry
at Colorado State University. Mackessy joined 麻豆传媒 in 1991 as an adjunct instructor
and was hired into a tenure-track position in 1994.
Over the past three decades, Mackessy鈥檚 lab has been funded by prestigious national
and regional grant agencies, including the National Institutes of Health, the National
Sciences Foundation, Colorado Parks and Wildlife, the Bureau of Land Management and
the Colorado Office of Economic Development and International Trade.
Mackessy has published more than 200 scientific papers, book chapters and natural
history notes and several books, garnering more than 9,000 citations. He was the managing
editor of the鈥疛ournal of Natural Toxins鈥痜or seven years and currently serves on the
editorial boards of three journals:鈥疶oxins,鈥疶he Scientific World Journal鈥痑nd鈥疛ournal
of Venom Research.鈥�
The Gila Monster: A Deadly Bite
Mackessy鈥檚 research gained international attention following the first fatality from
a Gila (pronounced 鈥渉ee-la鈥�) monster bite in 90 years. In February 2024, Christopher
Ward, a 34-year-old man from Englewood, Colorado, died after he was bitten by his
pet Gila monster. The autopsy revealed that Ward died from complications of what must
have been an excruciating, four-minute bite to his right hand.
The Gila monster, a slow-moving reptile that can grow to two feet, is the only venomous
lizard native to the United States and one of only two venomous lizards in the world.
Though venomous, Gila monsters are retiring animals that bite only when threatened
or harassed. Mackessy鈥檚 early research focused on Gila monster venom, making him uniquely
qualified to investigate this case.
鈥淚t was kind of a return to my roots. [The fatality and the focus on Gila monster
venom] was one reason we wanted to bring the lizard back here, so we could extract
venom and answer some of the questions that we have about it,鈥� Mackessy said.
To investigate why Ward died from a typically non-lethal Gila monster bite, Mackessy
teamed up with a colleague, Dr. Nick Brandehoff, a medical toxicologist and reptile
expert in the Denver area and a consulting physician in the case. The research team
brought the Gila monster to the lab for comparisons between the one that bit Ward
and another one obtained years ago from New Mexico.
Their findings were surprising. The basic biochemistry of the two venoms was quite
similar, but the Gila monster that bit Ward produced 10 times more venom than the
other lizard. 鈥淭hat was one of the very noteworthy things,鈥� Mackessy explained.
鈥淲e鈥檙e interested in therapeutic drug discovery, and we collaborate with people from
all over the world on some of these projects,鈥�
鈥揝teve Mackessy
鈥淭hese animals use venom defensively, whereas rattlesnakes and other venomous snakes
typically use it offensively. And it鈥檚 often based on how they feel.鈥� This proved
part of the biologist鈥檚 working hypothesis 鈥� that this lizard was really agitated,
and when they鈥檙e agitated, they produce a lot of venom.
The research revealed that Ward likely received an extremely high dose of venom due
to the lizard鈥檚 agitated state and the prolonged four-minute bite.
鈥淩attlesnakes strike and release very quickly, and in about a fourth of a second,
it鈥檚 deposited a large volume of venom,鈥� said Mackessy. 鈥淏ut some Gila monsters hold
on for quite a while, which is apparently what this one did.
鈥淕ila monster venom systems are really weird,鈥� Mackessy noted. 鈥淭heir glands are in
the lower jaw, and the teeth that deliver the venom are grooved, so it鈥檚 a very inefficient
delivery system compared to rattlesnakes.鈥�
It was important to study two similar Gila monsters. 鈥淓ven with the same species,
they have their differences, where they鈥檙e from, their age 鈥� all that can affect their
venom,鈥� said Mackessy. By extracting venom from two Gila monsters, the researchers
could compare the results to understand what might have contributed to the man鈥檚 rapid
decline and eventual death.
From Venom to Medicine: The Science of Drug Discovery
Located on the second floor of Ross Hall, the Mackessy Lab is a vibrant setting for
scientific discovery that attracts visiting scholars from around the world. It鈥檚 also
a wonderland for 麻豆传媒 students drawn to discovering and harnessing venom compounds
with promise for drug discovery research and development.
The lab houses many different species of snakes, which are the source of the crude
venoms extracted every two months. Many of these venoms are not commercially available
from any other sources, making the Mackessy Lab a unique and valuable resource in
the field.
Once enough venom is available, researchers work to isolate venom toxins, purify specific
components and stabilize them for future testing. This approach allows the researchers
to process small amounts of venom rapidly, screen them for potentially useful medicinal
compounds and utilize new sequencing methods to determine the primary structure of
target molecules in a more cost-effective way. This is a critical early step in the
molecular characterization of potential therapeutics.
In collaboration with colleagues, the Mackessy Lab uses innovative techniques like
mass spectrometry to analyze venom samples. This approach helps researchers identify
and understand proteins in the venom, compare venoms from different species and evaluate
venom diversity.
The ultimate goal is to learn more about the biochemistry of venom. Biochemistry and
molecular biology have become the foundation for understanding all biological processes
and essentially life. This approach to investigating snake venom can lead to identifying
novel compounds that could result in new drugs to address debilitating diseases and
improve human health.
Circling back to early Gila monster research, in 1990 an endocrinologist in the Bronx鈥痵tudying
the venomous lizard鈥檚 saliva led to the discovery of the hormone鈥痚xendin-4, similar
to one humans release after eating to control blood sugar levels. The hormone was
later synthesized into the drug exenatide used to treat type 2 diabetes.
鈥淭here are other peptides in Gila monster venom,鈥� continues Mackessy. 鈥淥ne drug based
on these peptides that is being used right now is Ozempic, which was initially designed
as another type of drug agonist that stimulates the body to regulate blood sugar glucose.鈥�
Inspired by Gila monster venom, the popular drug Ozempic used to treat diabetes and
obesity was brought to market in 2017. The discovery of Ozempic, based on research
that began in the 1970s, like most basic science resulted from the work of many scientists,
emphasizing that science is iterative, and it could be 20, 30, 40 or 50 years before
developing a drug.
鈥淲e鈥檙e interested in therapeutic drug discovery, and we collaborate with people from
all over the world on some of these projects,鈥� said Mackessy. 鈥淲e can do a lot of
the basic science, but taking drugs to market requires additional expertise.鈥� The
work that Mackessy and his research team do is anything but basic.
Current Research: Improving Human Health
The Mackessy Lab is currently working on several drug discovery projects, including:
- Purifying specific proteins from rattlesnake venoms.
- Identifying substances with unique effects on blood coagulation or cancer cells.
- Exploring compounds that show potential in limiting metastasis in several types of
human cancers.
Evaluating a minibinder protein that could revolutionize snakebite treatment in remote
areas.
In a paper published several years ago, Mackessy and his team found that a compound
from Russell鈥檚 viper venom has the potential to be an effective antithrombotic agent,
a promising treatment for clotting disorders that cause strokes. Several substances
appear to be effective clot-promoting agents to control bleeding, which has strong
emergency medical implications.
Making a Global Impact
Mackessy鈥檚 global reputation as a snake expert has resulted in speaking invitations
at conferences in Spain, England, India and Brazil, as well as at many conferences
and universities in the United States. Mackessy has been the subject of numerous local,
national and international news stories, blogs and TV shows, including on the Discovery
Channel and BBC.
As a result, the snake venom expert has attracted students to his lab who have continued
their work around the world. For example, he hosted visiting Fulbright scholar Dr.
Melisa Benard Valle from the Instituto de Biotecnolog卯a, UNAM in Cuernavaca, Mexico,
who visited his lab several times spending three or four months here working with
students. She is now a postdoctoral fellow at the Center for Antibody Technologies
in Denmark and is currently collaborating with Mackessy on his latest research project
involving a minibinder protein. The project has shown encouraging results in mice
who receive a minibinder protein after receiving a venom toxin.
鈥淲e can actually rescue the mouse, and they survive,鈥� said Mackessy. 鈥淯ntil you show
it [can work] in a living system, it鈥檚 hard to say you鈥檝e got something that鈥檚 actually
going to work.鈥�
The breakthrough could have a global impact. In remote parts of the world, there are
snakes that produce lethal toxins that kill people very quickly. People in the rural
areas of Africa, Asia and South America are most at risk and least able to afford
treatment. Currently, people are treated with antibodies from horses, sheep or other
large animals but that鈥檚 expensive, explains Mackessy, and it鈥檚 not available in a
lot of places plus it takes a while to get it.
If these minibinder protein molecules prove effective, then scientists may be able
to produce injectable shots or oral pills that can be stored easily on a shelf in
extremely rural areas.
鈥淚f somebody gets bitten by a mamba or cobra or something, you could give them a couple
of these tablets with drugs X, Y and Z that target these different toxins in the venom.
It may not cure them, but it does keep them from suffering the most severe effects,
including death. And gives them more time to get to a clinic,鈥� said Mackessy.
Nurturing the Next Generation of Scientists
A vital part of Mackessy鈥檚 work is mentoring students. He has worked with generations
of undergraduate and graduate students, many of whom have secured excellent positions
in universities, biotech companies and governmental agencies. Several undergraduate
students who worked in his lab have become successful physicians, research scientists
and scientific professionals in a variety of fields.
鈥溌槎勾� is small, but big enough. The students are very pleasant to work with. They don鈥檛
have the attitude of entitlement that we see in some of the bigger schools,鈥� said
Mackessy. 鈥淪ome of our students are absolutely stellar and would be competitive anywhere,
Ivy League schools, etc.鈥�
Sam Kerwin, a current Ph.D. student who works in Mackessy鈥檚 lab, has conducted several
of the onsite analyses of Gila monster venoms. In June, Kerwin and graduate student
Eric Januszkiewicz presented at the international scientific symposium Venom Week
IX in Durham, North Carolina.
Mackessy has been widely recognized for his work in and out of the classroom, garnering
top awards for excellence in research and teaching at 麻豆传媒.
Former students like Anthony Saviola, Ph.D. 鈥�15, now a research scientist in Biochemistry
and Molecular Genetics at the University of Colorado Anschutz, continue to collaborate
with Mackessy on groundbreaking research.
Saviola explored the actions of 鈥渘on-toxic toxins鈥濃�嗏�斺�唊nown as disintegrins鈥嗏�斺�唂ound
only in viper venoms and found that it allows rattlesnakes to relocate prey they bit鈥嗏�斺�唖imply
by scent trail. In later studies, he also found that this same molecule helps to prevent
cancer cells from spreading to other parts of the body. This is an excellent example
of how the snake uses a molecule in the venom for one purpose鈥嗏�斺�唂inding its prey鈥嗏�斺�哹ut
when purified, scientists can use it for an entirely different purpose, as a potential
anti-cancer drug.
鈥淲hen cancer cells become metastatic and they leave the site of a tumor,鈥� explains
Mackessy, 鈥渢hey become dangerous because they can set up tumors throughout the body.
This level of penetration into tissues defines the severity, or stages, of the cancer.鈥�
Saviola found these molecules effective in preventing certain cancers from spreading,
an idea that was sparked in the Mackessy Lab when he was a graduate student.
鈥淲e鈥檙e not the first ones or the tenth ones to come up with the idea of using disintegrins
[to stop the spread of cancer cells]. A group at USC developed a disintegrin from
copperhead snake venom and they took [the research] quite far and started clinical
trials,鈥� Mackessy said.
Other alumni, such as Cassandra Modahl, Ph.D. 鈥�16, have gone on to work at prestigious
institutions like the Liverpool School of Tropical Medicine and Disease. After completing
her Ph.D. in Mackessy鈥檚 lab, Modahl obtained a postdoctoral research position in Singapore
in one of Mackessy鈥檚 colleague鈥檚 labs. Currently, she鈥檚 working on venom projects
at the Liverpool School of Tropical Medicine and Disease, the first institution in
the world dedicated to research and teaching tropical medicine.
鈥淚 just saw her at a Gordon Research Conference in Maine that I was chairing this
summer. She was one of the speakers we invited to talk to about her research. So yeah,
that鈥檚 cool,鈥� said Mackessy.
Undergraduates at 麻豆传媒 also find their way to Mackessy鈥檚 lab as they pursue a chance
to make a difference.
鈥淚 remember we had a high school dropout who was diagnosed with cancer at age 19,
survived that and decided to turn things around and do something different with his
life,鈥� said Mackessy. 鈥淗e initiated cancer cell research in my lab as an undergraduate,
and he鈥檚 now a practicing physician trained at the Mayo Clinic and has his own practice
in Montana.鈥�
As Mackessy continues his pioneering work in venom research, he remains committed
to pushing the boundaries of science while inspiring the next generation of researchers.
His work at 麻豆传媒 not only contributes to our understanding of venomous creatures but
also holds the promise of saving lives through innovative drug discoveries.
Cientos de serpientes venenosas. Cobras rey. Cobras escupidoras. Mambas. V铆boras de
Gab贸n. V铆boras africanas. V铆boras sudamericanas. V铆boras norteamericanas. Todo tipo
de serpiente imaginable. Eso es lo que fascin贸 al doctor Steve Mackessy desde una
edad temprana, gracias a su trabajo a tiempo parcial en la preparatoria: trabajar
en una empresa de suministros para reptiles. Desde entonces ha estado cautivado por
estas criaturas venenosas. Ahora es profesor de Biolog铆a en la Facultad de Ciencias
Naturales y de la Salud de la 麻豆传媒.
鈥淢e resulta intrigante que animales tan peque帽os como las serpientes venenosas y los
monstruos de Gila puedan producir tal cantidad de toxinas, y a煤n m谩s fascinante es
c贸mo almacenan de forma segura esta arma biol贸gica, qu茅 es bioqu铆micamente y c贸mo
las toxinas purificadas pueden reutilizarse como f谩rmacos terap茅uticos鈥�, afirma Mackessy.
En la actualidad, este experto de renombre mundial en bioqu铆mica y prote贸mica del
veneno de serpiente dirige el Laboratorio de An谩lisis del Veneno de Mackessy (MVAL)
en la 麻豆传媒. El laboratorio se centra en identificar los compuestos del veneno de serpiente
que pueden mejorar la salud de las personas con enfermedades y trastornos debilitantes.
鈥淢i investigaci贸n se centra en general en las serpientes venenosas y sus venenos鈥�,
explica Mackessy. 鈥淪in embargo, los proyectos de investigaci贸n particulares implican
aspectos muy diferentes de la biolog铆a de estos notables animales, que van desde la
bioqu铆mica funcional a la gen茅tica molecular de poblaciones, pasando por la historia
natural y la ecolog铆a鈥�.
De California a Colorado: Un viaje en la investigaci贸n de venenos
Esta persona nacida al sur de California obtuvo su licenciatura y m谩ster en Evoluci贸n/Ecolog铆a
en la Universidad de California Santa B谩rbara y su doctorado en Zoolog铆a y Bioqu铆mica
en la Universidad Estatal de Washington. Fue investigador postdoctoral asociado en
Bioqu铆mica en la Universidad Estatal de Colorado. Mackessy se incorpor贸 a la 麻豆传媒 en
1991 como profesor adjunto y fue contratado como titular en 1994.
Durante las tres 煤ltimas d茅cadas, el laboratorio de Mackessy ha recibido financiaci贸n
de prestigiosos organismos nacionales y regionales, como los Institutos Nacionales
de Salud, la Fundaci贸n Nacional de Ciencias, Colorado Parks and Wildlife, la Oficina
de Gesti贸n de Tierras y la Oficina de Desarrollo Econ贸mico y Comercio Internacional
de Colorado.
Mackessy ha publicado m谩s de 200 art铆culos cient铆ficos, cap铆tulos de libros y notas
de historia natural, as铆 como varios libros, con m谩s de 9,000 citas. Fue director
editorial del Journal of Natural Toxins durante siete a帽os y actualmente forma parte
de los consejos editoriales de tres revistas:鈥疶oxins, The Scientific World Journal
y Journal of Venom Research.鈥�
El monstruo de Gila: Una mordedura mortal
La investigaci贸n de Mackessy atrajo la atenci贸n internacional tras la primera muerte
por mordedura de un monstruo de Gila en 90 a帽os. En febrero de 2024, Christopher Ward,
un hombre de 34 a帽os de Englewood, Colorado, muri贸 tras ser mordido por su mascota,
el monstruo de Gila. La autopsia revel贸 que Ward muri贸 por complicaciones de lo que
debi贸 ser una insoportable mordedura de cuatro minutos en su mano derecha.
El monstruo de Gila, un reptil de movimientos lentos que puede llegar a medir 60 cent铆metros,
es el 煤nico lagarto venenoso aut贸ctono de Estados Unidos y uno de los dos 煤nicos lagartos
venenosos del mundo. Aunque venenosos, los monstruos de Gila son animales retra铆dos
que s贸lo muerden cuando se ven amenazados o acosados. Las primeras investigaciones
de Mackessy se centraron en el veneno del monstruo de Gila, por lo que estaba especialmente
cualificado para investigar este caso.
芦Fue una especie de vuelta a mis ra铆ces. [La muerte y el inter茅s por el veneno del
monstruo de Gila fue una de las razones por las que quisimos traer al lagarto aqu铆,
para poder extraerle el veneno y responder a algunas de las preguntas que tenemos
sobre 茅l禄, dijo Mackessy.
Para investigar por qu茅 Ward muri贸 de una mordedura de monstruo de Gila t铆picamente
no letal, Mackessy se asoci贸 con un colega, el Dr. Nick Brandehoff, toxic贸logo m茅dico
y experto en reptiles de la zona de Denver y m茅dico asesor en el caso. El equipo de
investigaci贸n llev贸 el monstruo de Gila al laboratorio para comparar el que mordi贸
a Ward con otro obtenido hace a帽os en Nuevo M茅xico.
"Nos interesa el descubrimiento de f谩rmacos terap茅uticos y colaboramos con personas
de todo el mundo en algunos de estos proyectos"
-Steve Mackessy
Los resultados fueron sorprendentes. La bioqu铆mica b谩sica de los dos venenos era bastante
similar, pero el monstruo de Gila que mordi贸 a Ward produc铆a 10 veces m谩s veneno que
el otro lagarto. 芦Ese fue uno de los aspectos m谩s notables禄, explic贸 Mackessy.
芦Estos animales utilizan el veneno a la defensiva, mientras que las serpientes de
cascabel y otras serpientes venenosas suelen utilizarlo a la ofensiva. Y a menudo
se basan en c贸mo se sienten禄. Esto demostr贸 parte de la hip贸tesis de trabajo del bi贸logo:
que este lagarto estaba muy agitado, y cuando lo est谩n, producen mucho veneno.
La investigaci贸n revel贸 que Ward probablemente recibi贸 una dosis extremadamente alta
de veneno debido al estado de agitaci贸n del lagarto y a la prolongada mordedura de
cuatro minutos.
芦Las serpientes de cascabel golpean y sueltan muy r谩pidamente, y en aproximadamente
un cuarto de segundo ha depositado un gran volumen de veneno禄, dijo Mackessy. 芦Pero
algunos monstruos de Gila aguantan bastante tiempo, que es lo que aparentemente hizo
茅ste.
芦Los sistemas de veneno de los monstruos de Gila son realmente extra帽os禄, se帽al贸 Mackessy.
芦Sus gl谩ndulas est谩n en la mand铆bula inferior, y los dientes que administran el veneno
est谩n estriados, por lo que es un sistema de administraci贸n muy ineficiente en comparaci贸n
con las serpientes de cascabel禄.
Era importante estudiar dos monstruos de Gila similares. 芦Incluso con la misma especie,
tienen sus diferencias, de d贸nde son, su edad... todo eso puede afectar a su veneno禄,
dijo Mackessy. Al extraer el veneno de dos monstruos de Gila, los investigadores pudieron
comparar los resultados para comprender qu茅 podr铆a haber contribuido al r谩pido declive
del hombre y a su muerte final.
Del veneno al medicamento: La ciencia del descubrimiento de f谩rmacos
Situado en la segunda planta de Ross Hall, el laboratorio Mackessy es un entorno vibrante
para el descubrimiento cient铆fico que atrae a investigadores visitantes de todo el
mundo. Tambi茅n es un para铆so para los estudiantes de la 麻豆传媒 interesados en descubrir
y aprovechar compuestos de veneno prometedores para la investigaci贸n y el desarrollo
de f谩rmacos.
El laboratorio alberga muchas especies diferentes de serpientes, que son la fuente
de los venenos crudos que se extraen cada dos meses. Muchos de estos venenos no est谩n
disponibles comercialmente en ninguna otra fuente, lo que convierte al laboratorio
Mackessy en un recurso 煤nico y valioso en este campo.
Una vez que se dispone de veneno suficiente, los investigadores trabajan para aislar
las toxinas del veneno, purificar componentes espec铆ficos y estabilizarlos para futuras
pruebas. Este enfoque permite a los investigadores procesar r谩pidamente peque帽as cantidades
de veneno, analizarlas en busca de compuestos medicinales potencialmente 煤tiles y
utilizar nuevos m茅todos de secuenciaci贸n para determinar la estructura primaria de
las mol茅culas blanco de forma m谩s rentable. Se trata de un primer paso fundamental
en la caracterizaci贸n molecular de posibles terapias.
En colaboraci贸n con otros colegas, el laboratorio Mackessy utiliza t茅cnicas innovadoras
como la espectrometr铆a de masas para analizar muestras de veneno. Este m茅todo ayuda
a los investigadores a identificar y comprender las prote铆nas del veneno, comparar
venenos de distintas especies y evaluar la diversidad de los venenos.
El objetivo final es aprender m谩s sobre la bioqu铆mica del veneno. La bioqu铆mica y
la biolog铆a molecular se han convertido en la base de la comprensi贸n de todos los
procesos biol贸gicos y, esencialmente, de la vida. Este enfoque de la investigaci贸n
del veneno de serpiente puede conducir a la identificaci贸n de nuevos compuestos que
podr铆an dar lugar a nuevos f谩rmacos para tratar enfermedades debilitantes y mejorar
la salud humana.
Volviendo a las primeras investigaciones sobre el monstruo de Gila, en 1990 un endocrin贸logo
del Bronx que estudiaba la saliva del lagarto venenoso descubri贸 la hormona exendina-4,
similar a la que liberan los humanos despu茅s de comer para controlar los niveles de
az煤car en sangre. La hormona se sintetiz贸 posteriormente en el f谩rmaco exenatida,
utilizado para tratar la diabetes de tipo 2.
鈥淗ay otros p茅ptidos en el veneno del monstruo de Gila禄, contin煤a Mackessy. 芦Un f谩rmaco
basado en estos p茅ptidos que se est谩 utilizando ahora mismo es Ozempic, que se dise帽贸
inicialmente como otro tipo de f谩rmaco agonista que estimula al organismo a regular
la glucosa en sangre鈥�.
Inspirado en el veneno del monstruo de Gila, el popular medicamento Ozempic, utilizado
para tratar la diabetes y la obesidad, sali贸 al mercado en 2017. El descubrimiento
del Ozempic, basado en una investigaci贸n que comenz贸 en la d茅cada de 1970, al igual
que la mayor parte de la ciencia b谩sica, fue el resultado del trabajo de muchos cient铆ficos,
haciendo hincapi茅 en que la ciencia es iterativa, y pueden pasar 20, 30, 40 o 50 a帽os
antes de desarrollar un f谩rmaco.
鈥淣os interesa el descubrimiento de f谩rmacos terap茅uticos y colaboramos con personas
de todo el mundo en algunos de estos proyectos鈥�, explica Mackessy. 鈥淧odemos hacer
gran parte de la ciencia b谩sica, pero llevar los f谩rmacos al mercado requiere conocimientos
adicionales鈥�. El trabajo que realizan Mackessy y su equipo de investigaci贸n es cualquier
cosa menos b谩sico.
Investigaci贸n actual: Mejorar la salud humana
El laboratorio Mackessy trabaja actualmente en varios proyectos de descubrimiento
de f谩rmacos, entre los que se incluyen:
Purificaci贸n de prote铆nas espec铆ficas a partir de venenos de serpiente de cascabel.
Identificaci贸n de sustancias con efectos 煤nicos sobre la coagulaci贸n sangu铆nea o las
c茅lulas cancerosas.
Exploraci贸n de compuestos con potencial para limitar la met谩stasis en varios tipos
de c谩ncer humano.
Evaluar una prote铆na minibacteriana que podr铆a revolucionar el tratamiento de las
mordeduras de serpiente en zonas remotas.
En un art铆culo publicado hace varios a帽os, Mackessy y su equipo descubrieron que un
compuesto del veneno de la v铆bora de Russell tiene potencial para ser un agente antitromb贸tico
eficaz, un tratamiento prometedor para los trastornos de la coagulaci贸n que causan
accidentes cerebrovasculares. Varias sustancias parecen ser agentes coagulantes eficaces
para controlar las hemorragias, lo que tiene importantes implicaciones m茅dicas de
urgencia.
Impacto mundial
La reputaci贸n mundial de Mackessy como experto en serpientes le ha valido invitaciones
para dar conferencias en Espa帽a, Inglaterra, India y Brasil, as铆 como en numerosos
congresos y universidades de Estados Unidos. Mackessy ha sido protagonista de numerosas
noticias locales, nacionales e internacionales, blogs y programas de televisi贸n, entre
ellos los de Discovery Channel y la BBC.
Como resultado, el experto en veneno de serpiente ha atra铆do a su laboratorio a estudiantes
que han continuado su trabajo por todo el mundo. Por ejemplo, acogi贸 a la Dra. Melisa
Benard Valle, becaria Fulbright del Instituto de Biotecnolog铆a de la UNAM en Cuernavaca
(M茅xico), que visit贸 su laboratorio varias veces y pas贸 aqu铆 tres o cuatro meses trabajando
con estudiantes. Ahora es becaria postdoctoral en el Centro de Tecnolog铆as de Anticuerpos
de Dinamarca y colabora con Mackessy en su 煤ltimo proyecto de investigaci贸n sobre
una prote铆na minibinder. El proyecto ha mostrado resultados alentadores en ratones
que reciben una prote铆na minibinder tras recibir una toxina venenosa.
鈥淩ealmente podemos rescatar al rat贸n, y sobreviven鈥�, dijo Mackessy. 鈥淗asta que no
demuestres que [puede funcionar] en un sistema vivo, es dif铆cil decir que tienes algo
que realmente va a funcionar鈥�.
El avance podr铆a tener una repercusi贸n mundial. En zonas remotas del mundo hay serpientes
que producen toxinas letales que matan a la gente muy r谩pidamente. Los habitantes
de las zonas rurales de 脕frica, Asia y Sudam茅rica son los m谩s expuestos y los que
menos pueden permitirse el tratamiento. En la actualidad, la gente se trata con anticuerpos
de caballos, ovejas u otros animales grandes, pero eso es caro, explica Mackessy,
y no est谩 disponible en muchos lugares, adem谩s de que se tarda en conseguirlo.
Si estas mol茅culas de prote铆na minibacteriana resultan eficaces, los cient铆ficos podr谩n
producir inyecciones o p铆ldoras orales que puedan almacenarse f谩cilmente en una estanter铆a
en zonas extremadamente rurales.
鈥淪i a alguien le pica una mamba, una cobra o algo as铆, se le pueden dar un par de
pastillas con los f谩rmacos X, Y y Z, dirigidos contra las distintas toxinas del veneno.
Puede que no les cure, pero evita que sufran los efectos m谩s graves, incluida la muerte.
Y les da m谩s tiempo para llegar a una cl铆nica鈥�, dice Mackessy.
Formar a la pr贸xima generaci贸n de cient铆ficos
Una parte vital del trabajo de Mackessy es la tutor铆a de estudiantes. Ha trabajado
con generaciones de estudiantes universitarios y de posgrado, muchos de los cuales
han conseguido excelentes puestos en universidades, empresas biotecnol贸gicas y organismos
gubernamentales. Varios estudiantes que trabajaron en su laboratorio se han convertido
en m茅dicos, investigadores y profesionales cient铆ficos de 茅xito en diversos campos.
鈥淟a 麻豆传媒 es peque帽a, pero lo bastante grande. Es muy agradable trabajar con los estudiantes.
No tienen la actitud pretenciosa que vemos en algunas de las facultades m谩s grandes鈥�,
afirma Mackessy. 鈥淎lgunos de nuestros estudiantes son absolutamente estelares y ser铆an
competitivos en cualquier parte, escuelas de la Ivy League, etc.鈥�
Sam Kerwin, estudiante de doctorado que trabaja en el laboratorio de Mackessy, ha
realizado varios de los an谩lisis in situ de venenos del monstruo de Gila. En junio,
Kerwin y el estudiante de posgrado Eric Januszkiewicz presentaron en el simposio cient铆fico
internacional Venom Week IX en Durham, Carolina del Norte.
Mackessy ha sido ampliamente reconocido por su trabajo dentro y fuera del aula, cosechando
los principales premios a la excelencia en la investigaci贸n y la ense帽anza en la 麻豆传媒.
Antiguos alumnos como Anthony Saviola, Ph.D. 鈥�15 y actual investigador cient铆fico
de Bioqu铆mica y Gen茅tica Molecular en la Universidad de Colorado Anschutz, siguen
colaborando con Mackessy en investigaciones pioneras.
Saviola explor贸 las acciones de las 鈥渢oxinas no t贸xicas鈥� -conocidas como desintegrinas-
que s贸lo se encuentran en el veneno de las v铆boras y descubri贸 que permiten a las
serpientes de cascabel reubicar a las presas que muerden, simplemente por el rastro
de su olor. En estudios posteriores, tambi茅n descubri贸 que esta misma mol茅cula ayuda
a evitar que las c茅lulas cancerosas se extiendan a otras partes del cuerpo. Este es
un excelente ejemplo de c贸mo la serpiente utiliza una mol茅cula del veneno para un
fin -encontrar a su presa-, pero cuando se purifica, los cient铆ficos pueden utilizarla
para un fin totalmente distinto, como posible f谩rmaco anticancer铆geno.
鈥淐uando las c茅lulas cancerosas se vuelven metast谩sicas y abandonan el lugar de un
tumor鈥�, explica Mackessy,鈥� se vuelven peligrosas porque pueden establecer tumores
en todo el cuerpo. Este nivel de penetraci贸n en los tejidos define la gravedad, o
estadios, del c谩ncer.禄
Saviola descubri贸 que estas mol茅culas son eficaces para evitar la propagaci贸n de ciertos
tipos de c谩ncer, una idea que surgi贸 en el laboratorio Mackessy cuando era estudiante
de posgrado.
鈥淣o somos los primeros ni los d茅cimos en tener la idea de utilizar desintegrinas [para
detener la propagaci贸n de c茅lulas cancerosas]. Un grupo de la USC desarroll贸 una desintegrina
a partir del veneno de la serpiente cabeza de cobre y llevaron [la investigaci贸n]
bastante lejos e iniciaron ensayos cl铆nicos鈥�, explic贸 Mackessy.
Otros egresados, como la doctora Cassandra Modahl 鈥�16, han trabajado en prestigiosas
instituciones como la Escuela de Medicina Tropical y Enfermedades de Liverpool. Tras
completar su doctorado en el laboratorio de Mackessy, Modahl obtuvo un puesto de investigaci贸n
posdoctoral en Singapur, en el laboratorio de un colega de Mackessy. Actualmente trabaja
en proyectos sobre venenos en la Escuela de Medicina Tropical y Enfermedades de Liverpool,
la primera instituci贸n del mundo dedicada a la investigaci贸n y la ense帽anza de la
medicina tropical.
鈥淎cabo de verla en una Conferencia de Investigaci贸n Gordon en Maine que yo presid铆a
este verano. Fue una de las ponentes que invitamos para hablar de su investigaci贸n.
As铆 que s铆, es genial鈥�, dice Mackessy.
Los estudiantes universitarios de la 麻豆传媒 tambi茅n acuden al laboratorio de Mackessy
en busca de una oportunidad para marcar la diferencia.
鈥淩ecuerdo que tuvimos a un estudiante de bachillerato al que diagnosticaron c谩ncer
a los 19 a帽os, sobrevivi贸 y decidi贸 dar un giro a su vida y hacer algo diferente鈥�,
explica Mackessy. 鈥淚nici贸 la investigaci贸n de c茅lulas cancerosas en mi laboratorio
cuando era estudiante, y ahora es un m茅dico en ejercicio formado en la Cl铆nica Mayo
y tiene su propia consulta en Montana鈥�.
Mientras Mackessy contin煤a su trabajo pionero en la investigaci贸n del veneno, mantiene
su compromiso de ampliar los l铆mites de la ciencia al tiempo que inspira a la pr贸xima
generaci贸n de investigadores. Su trabajo en la 麻豆传媒 no s贸lo contribuye a nuestro conocimiento
de las criaturas venenosas, sino que tambi茅n encierra la promesa de salvar vidas mediante
el descubrimiento de f谩rmacos innovadores.
鈥�art铆culo escrito por: Debbie Farris, traducido por Carlos Jos茅 P茅rez S谩mano
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