Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey

Draft genome of Hirudo medicinalis: 15 known anticoagulation factors and 17 other antihemostasis-linked proteins

Genómica y proteómicaKvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)— Scientific ReportsDOI →

Por qué esto importa para la hirudoterapia

A genome-level reference for the medicinal leech that supports comparative studies of leech anticoagulants and the search for new candidate molecules.

En investigación / Prioridad de investigación

Investigación en ciencia básica. Esta revisión cubre hallazgos genómicos con implicaciones traslacionales indirectas para el descubrimiento futuro de fármacos.

Última actualización: 27 de mayo de 2026Revisado por: Andrei Dokukin, MD

Ómica y biología molecularCiencia del descubrimiento

La necesidad de un genoma de referencia

A pesar de siglos de uso médico, en 2020 se publicaron dos borradores del genoma de Hirudo medicinalis: Babenko et al. (BMC Genomics, 29 de abril) y Kvist et al. (Scientific Reports, 18 de junio). Se estima que el borrador de Kvist cubre el 79–94% del genoma, y lo examinaron en busca de factores de anticoagulación.[R1]

Estadísticas del ensamblaje

176.96

Megapares de bases (Mbp)

19,929

Scaffolds

79–94%

Porcentaje estimado del genoma secuenciado

Catálogo de genes anticoagulantes

La contribución principal del estudio fue un catálogo exhaustivo de genes que codifican proteínas anticoagulantes y antihemostáticas. Los investigadores anotaron:

15 factores anticoagulantes

Las proteínas derivadas de sanguijuelas con coincidencias en el genoma incluyen hirudina (una sola copia), eglin C y destabilasa I (siete copias cada una, los números de copia más altos), bdellina, antistasina, bdellastasina, guamerina, piguamerina, LDTI, cistatina, manillasa, lectina de tipo C, ficolina y serpinas de tipo Kazal. La lectina de tipo C, la guamerina, la serpina de tipo Kazal y la bdellina aparecen en matrices en tándem. Una coincidencia BLAST con lefaxina no se aceptó como ortólogo.

17 proteínas antihemostáticas

Proteínas relacionadas con la anticoagulación conocidas de otros animales hematófagos o venenosos (por ejemplo, ADAMTS, apirasa, inhibidores de serina proteasas de tipo Kunitz, anexina y proteínas de veneno de serpiente); 17 de 23 coincidencias BLAST fueron respaldadas como ortólogas. Los autores señalan que no se recuperó ninguna coincidencia con las proteínas antiplaquetarias de la sanguijuela (LAPP/saratina), y la potencia de las proteínas recién identificadas queda por investigar.

Descubrimientos novedosos

Hallazgos seleccionados del borrador del genoma de Kvist (hirudina de copia única y el factor 3 similar a la hirudina; siete copias cada una de eglin C y destabilasa) y del genoma y los datos de células salivales de Babenko et al. 2020 (proteínas CRISP, proteasas M12/M13):

Descubrimiento	Importancia
CRISP proteins (Babenko et al. 2020)	Cysteine-rich secretory proteins (CAP/CRISP superfamily); the identified sequences resemble the hookworm potassium-channel blocker AcK1, the possible platelet aggregation inhibitor HPI and the snake toxins triflin and natrin-1; their function in the leech is not established
M12/M13 proteases	Metalloproteases of the M12, M13 and M28 families were the major enzymatic components of the salivary cell secretion (Babenko et al. 2020); M12 proteases can degrade extracellular-matrix proteins (gelatine, fibrinogen, fibronectin) and participate in clot softening by fibrinogen degradation

Implicaciones para el descubrimiento de fármacos

El borrador del genoma de Kvist et al. proporciona un catálogo de secuencias candidatas para estudios comparativos de los anticoagulantes de la sanguijuela; los autores señalan que la potencia de las proteínas recién identificadas queda por investigar. Babenko et al. describen la anotación de su genoma como una base de datos de secuencias que codifican proteínas bioactivas únicas de la sanguijuela para su uso en el desarrollo de nuevos compuestos farmacológicos.

Bivalirudina

Inhibidor directo de la trombina inspirado en la hirudina. Aprobado por la FDA. Ingresos máximos de $636 M/año. Actualmente genérico.

Desirudina

Hirudina recombinante para la profilaxis de la TVP. Aprobada por la FDA en 2003 (Iprivask); ahora descontinuada en los EE. UU. Ejemplifica el recorrido desde el compuesto de la sanguijuela hasta el fármaco.

Lefaxina (preclínica)

Un inhibidor del factor Xa aislado por primera vez de la sanguijuela Haementeria depressa (Faria et al. 1999). En el genoma de H. medicinalis, Kvist et al. encontraron una coincidencia BLAST con lefaxina, pero no la aceptaron como ortólogo porque el BLAST recíproco dio una coincidencia mucho mejor con hemeritrina.

Proteómica complementaria

El ensamblaje del genoma de Kvist se comprende mejor junto con el estudio de Babenko et al. (2020), que comunicó un borrador anterior e independientemente ensamblado del genoma de H. medicinalis (BMC Genomics, 29 de abril de 2020) y empleó espectrometría de masas para identificar 189 proteínas en la secreción de las células salivales de H. medicinalis (344 en H. verbana). En conjunto, estos dos estudios vinculan los genes con las proteínas que la sanguijuela realmente secreta.

See genomics-proteomics for the broader omics summary.

Referencias

[R1]
Draft genome of the European medicinal leech Hirudo medicinalis (Annelida, Clitellata, Hirudiniformes) with emphasis on anticoagulants
Scientific Reports(2020)https://doi.org/10.1038/s41598-020-66749-5
Primary source (Kvist et al., PMID 32555498).
[R2]
In-depth profiles of bioactive large molecules in saliva secretions of leeches determined by combining salivary gland proteome and transcriptome data
Journal of Proteomics(2019)https://doi.org/10.1016/j.jprot.2019.03.009
Liu et al. 2019 (PMID 30880165): 434 full-length salivary protein sequences deduced; the abstract does not name the species.
[R3]
Draft genome sequences of Hirudo medicinalis and salivary transcriptome of three closely related medicinal leeches
BMC Genomics(2020)https://doi.org/10.1186/s12864-020-6748-0
Babenko et al. 2020 (PMID 32349672): an independently assembled H. medicinalis genome draft (published 29 April 2020, before Kvist et al.) plus salivary transcriptomes and proteomics of three Hirudo species.

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