Las mordeduras de serpientes venenosas son un problema de salud pública que causa decenas de miles de muertes y discapacidades al año, pero sus venenos también esconden un enorme potencial biomédico. Estas sustancias bioactivas son utilizadas en antídotos, fármacos y terapias contra el cáncer. Sin embargo, la investigación de estos compuestos y la conservación de las serpientes enfrentan un obstáculo: la escasez de genomas de referencia, herramientas esenciales para estudiar el veneno, la evolución y el papel ecológico de estas especies.
Un equipo internacional liderado por el Instituto de Biología Evolutiva (IBE), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Pompeu Fabra (UPF), ha dado un paso adelante al secuenciar por primera vez el genoma de referencia de la víbora cornuda de Arabia (Cerastes gasperettii), una de las serpientes más comunes en los desiertos de Arabia y clasificada como de relevancia médica por la Organización Mundial de la Salud (OMS).
El grupo de Sistemática, Biogeografía y Evolución de Reptiles y Anfibios del IBE ha generado desde 2024 cuatro genomas de referencia de serpientes venenosas, un recurso escaso a nivel global. Con este estudio, el equipo aporta un quinto genoma de alta calidad, secuenciando el ADN de la víbora cornuda a nivel cromosómico y cubriendo un 99,44 % de su genoma. En total, se identificaron más de 27.000 genes codificadores de proteínas, de los cuales 194 están relacionados con toxinas.
“A partir de un solo individuo hemos podido desvelar el genoma de toda una especie. Esto resalta la importancia de los genomas de referencia no solo para la investigación médica del veneno, sino también para estudiar la biodiversidad y la evolución de las serpientes, animales clave para los ecosistemas”, explica Gabriel Mochales, investigador predoctoral en el IBE y primer autor del estudio.
El veneno de la víbora cornuda, que la serpiente utiliza para inmovilizar a sus presas, está compuesto por un núcleo de 10 toxinas clave, identificadas en este estudio. Estas toxinas son fundamentales para desarrollar antivenenos más efectivos y seguros. “Conocer los genes del núcleo del veneno sienta las bases para crear antivenenos sintéticos de nueva generación, que mejoren la eficacia y reduzcan el riesgo de reacciones alérgicas severas”, destaca Mochales.
Además, el equipo descubrió un gen latente que codifica una toxina no expresada, lo que significa que no está presente en el veneno actual de la serpiente. Este hallazgo abre nuevas puertas para la investigación médica, ya que estos genes “ocultos” son depósitos evolutivos de moléculas bioactivas con potencial para el desarrollo de nuevos fármacos. “Disponer de genomas de referencia nos permite ir más allá de estudiar las toxinas presentes en el veneno y descubrir genes que no se expresan, con un potencial sin explotar”, señala Salvador Carranza, investigador principal y director del IBE.
ADAPTACIÓN AL DESIERTO
El estudio también revela la historia demográfica de la víbora cornuda, mostrando cómo sus poblaciones aumentaron durante los últimos dos máximos glaciales, hace más de 20.000 años. Durante estos períodos, la desertización de la Península Arábiga, causada por la bajada del nivel del mar y la aridificación del suelo, favoreció la expansión de esta especie adaptada a entornos áridos.
“Comprender cómo estas víboras se adaptaron genéticamente a la desertización puede inspirar soluciones para la conservación frente al cambio climático, que está promoviendo la aridificación en muchas regiones”, explica Carranza. Estos hallazgos subrayan el papel ecológico de las serpientes venenosas y la importancia de protegerlas como parte de los ecosistemas.