El poder oculto del océano: los péptidos marinos que están transformando la medicina moderna

Tema: Los organismos marinos han sido reconocidos como una fuente prometedora de compuestos farmacéuticos, incluidos antimicrobianos, antioxidantes y agentes anticancerígenos. La diversidad de estas moléculas bioactivas en ciertas especies está influenciada por su entorno y por presiones evolutivas específicas. Factores como la variabilidad en salinidad, presión y temperatura, entre otros, las obligan a generar una amplia gama de compuestos bioactivos. Numerosos casos de éxito han demostrado el potencial de los péptidos marinos en la lucha contra la resistencia a los antibióticos, un problema de creciente preocupación a nivel mundial.

Introducción

El vasto e inexplorado océano no es solo el hogar de paisajes submarinos deslumbrantes, sino también un laboratorio vivo lleno de organismos con habilidades sorprendentes. En este entorno dinámico, especies como los bivalvos han desarrollado estrategias únicas para adaptarse, convirtiéndose en campeones de la resiliencia frente a amenazas externas. Entre sus herramientas más impresionantes se encuentran los péptidos antimicrobianos (AMPs), pequeñas moléculas proteicas que neutralizan microorganismos patógenos mediante diferentes modos de acción que incluyen la alteración de las membranas, la interferencia con el metabolismo y la selección de componentes citoplásmicos (Arellano et al., 2018; Yeaman & Yount, 2003), lo que promete revolucionar la biomedicina.

La resistencia a los antibióticos es una de las principales amenazas para la salud pública a nivel mundial y se estima que, para el año 2050, podría causar cerca de 10 millones de muertes anuales debido a infecciones provocadas por bacterias resistentes a los fármacos. Entre los microorganismos más preocupantes se encuentran Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM), Enterococcus faecium resistente a la vancomicina (ERV) y Escherichia coli productora de betalactamasas de espectro extendido (BLEE), los cuales han desarrollado mecanismos de resistencia que dificultan el tratamiento de las infecciones. Los AMPs representan una alternativa plausible para revolucionar la biomedicina debido a sus propiedades únicas y su mecanismo de acción multifacético. Los AMPs tienen un amplio espectro de actividad, son capaces de matar patógenos rápidamente y, a menudo, muestran selectividad celular, lo que los hace atractivos como agentes terapéuticos. Además, su mecanismo de acción, que incluye la alteración de las membranas celulares y la interferencia con procesos metabólicos, dificulta que las bacterias desarrollen resistencia en comparación con los antibióticos tradicionales (Datta & Roy, 2021).

El potencial terapéutico de los péptidos marinos ha comenzado a plasmarse en avances concretos. Desde el ziconotide, un péptido derivado del caracol marino Conus magus aprobado para el tratamiento del dolor crónico severo (Wie & Derian, 2024), hasta el brentuximab vedotin, cuyo agente citotóxico se basa en la dolastatina 10 del molusco Dolabella auricularia (Ezzat et al., 2025), los océanos han demostrado ser una fuente invaluable de compuestos bioactivos. Además, péptidos como las piscidinas, los derivados de esponjas y ascidias, la big defensin y los compuestos antiparasitarios derivados de dolastatinas amplían aún más el espectro de aplicaciones, desde combatir infecciones resistentes hasta abordar enfermedades parasitarias y virales (Figura 1) (Noga & Silphaduang, 2003).

Figura 1. Esquema que ilustra la diversidad de péptidos y ejemplifica algunos de los compuestos mencionados en el artículo. Esta representación gráfica demuestra que, en todas las especies, existe una gran variedad de compuestos bioactivos con propiedades terapéuticas que resultan de interés para la humanidad. Estos péptidos, derivados de diversas fuentes naturales, destacan por su potencial aplicación en campos como la medicina, la biotecnología y la industria farmacéutica, lo que subraya la importancia de seguir explorando y estudiando su diversidad y funcionalidad.

Los AMPs también pueden encontrarse codificados dentro de las secuencias proteicas de diversos organismos marinos. Su producción está estrechamente relacionada con el sistema inmunológico innato, que se activa en respuesta a la presencia de patógenos. Una vez sintetizadas, estas proteínas son hidrolizadas en pequeños péptidos con actividad antimicrobiana. Estas moléculas poseen propiedades únicas que las convierten en herramientas prometedoras para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas en el futuro de la medicina. Por ejemplo, las piscidinas, presentes en especies marinas como la lubina (Dicentrarchus labrax) y el pez cebra (Danio rerio), no solo exhiben una potente acción antimicrobiana contra una amplia gama de patógenos, incluyendo bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, sino que también poseen propiedades fungicidas frente a Candida albicans, Aspergillus spp. y Saprolegnia spp. Por otro lado, la big defensin, identificada en cangrejos herradura, destaca por su capacidad para inhibir patógenos Gram-positivos y Gram-negativos (Liao et al., 2013). Cada descubrimiento fortalece el argumento de que proteger y explorar los océanos es fundamental no solo para la salud del planeta, sino también para el desarrollo de terapias innovadoras.

Compuestos peptídicos derivados de moluscos han dado lugar a fármacos de gran relevancia terapéutica, algunos de los cuales han obtenido la aprobación de la FDA. Un ejemplo destacado es el ziconotide, un péptido derivado de la toxina del caracol marino Conus magus, aprobado en 2004 para el tratamiento del dolor crónico severo en pacientes que requieren terapia intratecal. Otro caso es el brentuximab vedotina, autorizado en 2011 para el tratamiento del linfoma de Hodgkin y el linfoma anaplásico de células grandes sistémico. En noviembre de 2018, su uso se amplió en combinación con quimioterapia para linfomas de células T periféricas CD30 positivos no tratados previamente. Ambos fármacos, aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA), representan ejemplos sobresalientes de cómo las moléculas marinas pueden ser aprovechadas para tratar enfermedades complejas (Moskowitz, 2015; Schmidtko et al., 2010)

Peptidos antimicrobianos marinos de relevancia en industrial

Los AMPs derivados de organismos marinos están emergiendo como valiosas herramientas biotecnológicas en diversas industrias debido a sus propiedades únicas, como su capacidad para combatir infecciones bacterianas, fúngicas y virales, y su bajo potencial para inducir resistencia microbiana. A continuación, se presentan ejemplos destacados de péptidos marinos con aplicaciones en la industria, junto con un análisis sobre cómo se regula su uso en productos comerciales.

Péptidos de esponjas y ascidias marinas: Estos organismos producen AMPs con una potente actividad contra patógenos de humanos y animales. Por ejemplo, algunos péptidos aislados de esponjas del género Haliclona han mostrado aplicaciones prometedoras en la industria farmacéutica para el tratamiento de infecciones resistentes a antibióticos. En este contexto, los AMPs derivados de organismos marinos representan una alternativa prometedora en la lucha contra la resistencia antimicrobiana (Beesoo et al., 2017).

Las piscidinas son una familia de AMPs con una potente actividad antifúngica, identificadas en peces teleósteos. Estos péptidos destacan por su fuerte acción antimicrobiana y están siendo investigados como posibles conservadores en la industria alimentaria, ya que pueden inhibir el crecimiento de bacterias y hongos en productos perecederos, prolongando su vida útil y asegurando su calidad (Noga & Silphaduang, 2003). Big defensin es un AMP inicialmente caracterizado (cangrejo herradura Tachypleus tridentatus), cuyo sistema inmunológico ha sido extensamente estudiado. Este péptido, purificado de los hemocitos del cangrejo, tiene 79 aminoácidos y actividades antimicrobianas frente a bacterias Gram-positivas Staphylococcus aureus, Gram-negativas Escherichia coli, y hongos Candida albicans. Compuesto por una región N-terminal altamente hidrofóbica y una región C-terminal catiónica con seis residuos de cisteína que forman tres puentes disulfuro, este péptido exhibe interesantes propiedades. Tras la digestión experimental con tripsina en el residuo Arg-37, las dos regiones generadas demostraron actividades distintas: la región N-terminal es más activa contra bacterias Gram-positivas, mientras que la región C-terminal tiene mayor actividad contra Gram-negativas (Figura 2). Además, la big defensin completa muestra propiedades significativas de unión a lipopolisacáridos (LPS), mientras que las regiones separadas no lo hacen. Su estructura es única y destaca entre los AMPs, mostrando un potencial significativo en investigaciones futuras (Rosa et al., 2011).

Un estudio realizado a 82 especies venenosas de animales marinos identificó 279 péptidos, analizados por su capacidad antimicrobiana, anticancerígena e inmunomoduladora. Por ejemplo, péptidos derivados de Synanceia horrida mostraron afinidad por membranas bacterianas y propiedades antivirales al estimular células presentadoras de antígenos y la maduración de linfocitos T, son células de la respuesta inmune adaptativa, es decir, forman parte de la defensa específica del organismo contra patógenos como virus, bacterias, hongos y células cancerosas. Además, péptidos de Conus pennaceus demostraron propiedades antitumorales al inhibir la angiogénesis y modular el sistema inmunitario (Hemmati & Rasekhi Kazerooni, 2022).

Péptidos antiparasitarios

La gran diversidad de péptidos derivados de organismos marinos también incluye péptidos antiparasitarios, los cuales son moléculas bioactivas producidas por diversos organismos, como esponjas de mar, ascidias, moluscos y cnidarios, entre otros. Un estudio reciente revisó péptidos cíclicos derivados del mar con actividades antiparasitarias, identificando 25 péptidos marinos con actividades significativas, principalmente antimalárica (51%), antileishmanial (27%) y antitripanosomal (20%) (Ribeiro et al., 2023). Algunos de estos péptidos demostraron actividades prometedoras a escala nanomolar. Ejemplos destacados incluyen los derivados de la dolastatina y otros organismos marinos, cuyos mecanismos de acción los convierten en alternativas viables para el desarrollo de nuevos fármacos antiparasitarios (Ribeiro et al., 2023).

Regulación sanitaria de AMPs marinos

La regulación sanitaria de los AMPs marinos y otros productos biotecnológicos se lleva a cabo mediante un proceso riguroso que asegura su seguridad, eficacia y calidad antes de ser aprobados para su uso en humanos, animales o aplicaciones industriales. Los productos deben cumplir con las normativas establecidas por organismos reguladores como la FDA en Estados Unidos, la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) en Europa, y autoridades nacionales en otros países, como COFEPRIS en México. Estos organismos exigen documentación completa sobre la investigación, fabricación y control de calidad del producto (Poetzl, 2025). La trazabilidad en la producción de AMPs marinos es un aspecto fundamental que permite seguir el rastro de la materia prima desde su origen hasta el producto final. Este proceso está estrechamente vinculado al recurso marino del cual se obtienen los péptidos (Si aplica), ya que garantiza que su extracción y uso cumplan con las regulaciones de sostenibilidad. Normativas como las impuestas por la Convención sobre la Diversidad Biológica (CDB) buscan preservar la biodiversidad y promover un aprovechamiento responsable de los recursos naturales, asegurando que la producción de estos compuestos no comprometa los ecosistemas marinos

Figura 2. Diagrama esquemático de la estructura de una proteína, donde se representa una región C-terminal catiónica (azul) y una región N-terminal altamente hidrofóbica (rojo).

Aprobación y Supervisión Post-Comercialización: Incluso después de la aprobación, los productos que contienen AMPs marinos están sujetos a supervisión para identificar posibles efectos adversos no detectados durante los ensayos, lo que permite ajustar las regulaciones según sea necesario (Monga et al., 2025). Es importante destacar que el proceso de descubrimiento de una molécula bioactiva de origen marino y su transformación en un producto útil para el sector farmacéutico puede llevar hasta 20 años. Durante este tiempo, muchas moléculas pueden no cumplir con los requisitos necesarios en alguna de las fases del desarrollo, ya sea en etapas preclínicas o clínicas. Esta incertidumbre resalta la importancia de abordar cada etapa con extrema cautela, dado los riesgos asociados al desarrollo de moléculas con estas características (Figura 3).

Figura 3. Imágenes temáticas que ilustran el desarrollo de un péptido antimicrobiano, desde su descubrimiento hasta su autorización para la venta y comercialización. Se resalta el extenso proceso necesario para garantizar la eficacia y seguridad del producto en cada una de sus fases. El desarrollo de una molécula biotecnológica es un proceso largo y costoso, pero esencial para garantizar la seguridad y eficacia del producto antes de su uso en humanos o aplicaciones industriales.

Conclusión

Estos son algunos de los compuestos peptídicos que actualmente se encuentran en fase de desarrollo tecnológico en diversas áreas de la salud. Entre ellos destacan el ziconotide, el brentuximab vedotina, las piscidinas, los péptidos de esponjas y ascidias, la big defensin y los péptidos con actividad antiparasitaria. Estos ejemplos representan cómo la biodiversidad oceánica puede transformarse en avances terapéuticos de gran relevancia. Desde el tratamiento del dolor crónico refractario hasta la lucha contra infecciones resistentes y linfomas agresivos, estos compuestos han demostrado el potencial de los recursos marinos para resolver problemas médicos complejos. Además, su capacidad para abordar una variedad de patologías, como enfermedades virales y parasitarias, subraya su versatilidad y relevancia clínica. Más allá de su impacto en la salud, estos ejemplos recalcan la importancia de proteger y conservar los océanos como un recurso vital para la innovación biomédica y el descubrimiento científico.

La preservación de los ecosistemas marinos no solo garantiza la sostenibilidad de sus especies, sino que también salvaguarda el acceso continuo a compuestos bioactivos con aplicaciones terapéuticas y biotecnológicas. Al promover la investigación en el uso de moléculas marinas, se fomenta un enfoque que integra la exploración científica con la conservación del medio ambiente. Así, el desarrollo de nuevos tratamientos farmacológicos basados en la biodiversidad marina puede convertirse en un motor clave para equilibrar los avances científicos y la protección ecológica. El camino hacia un futuro más saludable también pasa por la sostenibilidad de los océanos y su riqueza inexplorada.

Bibliografía

Arellano, V. J., Martinell Garcia, P., Rodriguez Plaza, J. G., Lara Ortiz, M. T., Schreiber, G., Volkmer, R., Klipp, E., & Rio, G. D. (2018). An Antimicrobial Peptide Induces FIG1-Dependent Cell Death During Cell Cycle Arrest in Yeast. Front Microbiol, 9, 1240. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01240 

Beesoo, R., Bhagooli, R., Neergheen-Bhujun, V. S., Li, W. W., Kagansky, A., & Bahorun, T. (2017). Antibacterial and antibiotic potentiating activities of tropical marine sponge extracts. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol, 196, 81-90. https://doi.org/10.1016/j.cbpc.2017.04.001 

Datta, S., & Roy, A. (2021). Antimicrobial Peptides as Potential Therapeutic Agents: A Review. International Journal of Peptide Research and Therapeutics, 27(1), 555-577. https://doi.org/10.1007/s10989-020-10110-x 

Ezzat, A., Shafiek, M., Shawki, S., Abdel-Ghany, S., Nazih, M., & Sabit, H. (2025). Therapeutic potential of brentuximab vedotin in breast cancer and lymphoma via targeted apoptosis and gene regulation. Sci Rep, 15(1), 1824. https://doi.org/10.1038/s41598-024-84744-y 

Hemmati, S., & Rasekhi Kazerooni, H. (2022). Polypharmacological Cell-Penetrating Peptides from Venomous Marine Animals Based on Immunomodulating, Antimicrobial, and Anticancer Properties. Mar Drugs, 20(12). https://doi.org/10.3390/md20120763 

Liao, Z., Wang, X. C., Liu, H. H., Fan, M. H., Sun, J. J., & Shen, W. (2013). Molecular characterization of a novel antimicrobial peptide from Mytilus coruscus. Fish Shellfish Immunol, 34(2), 610-616. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2012.11.030 

Monga, A., Gagan, Jamwal, P., Sharma, S., & Kaur, A. (2025). Biosimilars: A Critical Review of Development, Regulatory Landscape, and Clinical Implications. AAPS PharmSciTech, 26(1), 46. https://doi.org/10.1208/s12249-025-03038-2 

Moskowitz, A. J. (2015). New frontiers for brentuximab vedotin for lymphomas. Leuk Lymphoma, 56(2), 283-284. https://doi.org/10.3109/10428194.2014.974050 

Noga, E. J., & Silphaduang, U. (2003). Piscidins: a novel family of peptide antibiotics from fish. Drug News Perspect, 16(2), 87-92. https://doi.org/10.1358/dnp.2003.16.2.829325 

Poetzl, J. (2025). The changes necessary in the assessment of immunogenicity for the development of Biosimilars. Bioanalysis, 1-4. https://doi.org/10.1080/17576180.2025.2461373 

Ribeiro, R., Costa, L., Pinto, E., Sousa, E., & Fernandes, C. (2023). Therapeutic Potential of Marine-Derived Cyclic Peptides as Antiparasitic Agents. Mar Drugs, 21(12). https://doi.org/10.3390/md21120609 

Rosa, R. D., Santini, A., Fievet, J., Bulet, P., Destoumieux-Garzon, D., & Bachere, E. (2011). Big defensins, a diverse family of antimicrobial peptides that follows different patterns of expression in hemocytes of the oyster Crassostrea gigas. PLoS One, 6(9), e25594. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0025594 

Schmidtko, A., Lotsch, J., Freynhagen, R., & Geisslinger, G. (2010). Ziconotide for treatment of severe chronic pain. Lancet, 375(9725), 1569-1577. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(10)60354-6 

Wie, C. S., & Derian, A. (2024). Ziconotide. In StatPearls. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29083772 

Yeaman, M. R., & Yount, N. Y. (2003). Mechanisms of antimicrobial peptide action and resistance. Pharmacol Rev, 55(1), 27-55. https://doi.org/10.1124/pr.55.1.2