El veneno de las abejas inspira una 'ambulancia' para llevar fármacos el cerebro

Una molécula desarrollada en el IRB Barcelona logra superar las barreras defensivas del órgano

Uno de los autores ha sido premiado por la UB por el mejor artículo derivado de una tesis doctoral en ciencias experimentales

El cerebro está protegido por una muralla defensiva formada por miles de células compactadas, la llamada barrera hematoencefálica, que permite la entrada selectiva a través de la sangre de las moléculas beneficiosas, como pueden ser nutrientes, iones y hormonas, e impide las de peligrosos patógenos. Sin embargo, esta defensa natural tan provechosa, descubierta por la ciencia hace ya un siglo, deja también fuera del cerebro la mayoría de los fármacos concebidos para tratar tumores, alzhéimer, infartos, epilepsia o cualquier otra enfermedad cerebral. No pueden entrar o, como mínimo, no entran de manera eficiente. Y eso, obviamente, es un grave problema.

Actualmente se trabaja en diversas estrategias para superar la barrera hematoencefálica, pero una particularmente singular es el uso de un compuesto inspirado en el veneno de la abeja que funciona como un caballo de Troya, es decir, no solo supera las defensas, sino que lo hace llevando a cuestas el fármaco. Lo ha desarrollado el grupo de Ernest Giralt y Meritxell Teixidó en el Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (IRB Barcelona) y ya ha sido probado con éxito con ratones.

"Trabajamos en el diseño de moléculas que aprovechen el sistema de transporte y sorteen la barrera, que solo pase la molécula cargada con el fármaco", resume el investigador Benjamí Oller-Salvia, quien no es muy partidario de la metáfora troyana "porque presupone que el fármaco va dentro", cuando en realidad está adherido en el exterior. "Es una especie de tractor con remolque", ilustra Teixidó.

PREMIO DE LA UNIVERSITAT DE BARCELONA

Oller-Salvia ha sido galardonado con el premio que el Consell Social de la Universitat de Barcelona (UB) otorga anualmente al mejor artículo derivado de una tesis doctoral que se haya publicado en el ámbito de las ciencias experimentales y de la salud. El premio destaca el trabajo porque "puede contribuir a crear mejores fármacos para enfermedades del cerebro". Los resultados se publicaron en la revista 'Angewandte Chemie', una de las revistas de más impacto del ámbito de la química. Los investigadores han obtenido una patente por el proceso.

Concretamente, los investigadores emplean un péptido -un tipo de proteína de pequeño tamaño- que se ha fabricado sintéticamente, pero que está basado en la apamina, una proteína natural extraída del veneno de la abeja común

"Hemos demostrado que a la apamina se le puede quitar la toxicidad y al mismo tiempo mantener la capacidad de transporte y la resistencia a las proteasas [enzimas presentes en la sangre y en la barrera hematoencefálica que degradan las proteínas]", dice Oller-Salvia. Manteniendo las propiedades interesantes, su estructura se ha simplificado para poder ser fabricada sintéticamente. "Hemos logrado una versión reducida en laboratorio, una especie de miniapamina que solo tiene nueve aminoácidos, lo que reduce sustancialmente el coste de producción", añade Teixidó.

MODELOS CELULARES Y CON ROEDORES

Con posterioridad, los investigadores ensayaron la capacidad del péptido llevando a cuestas diversas moléculas, como proteínas, anticuerpos o nanopartículas. "Primero lo hicimos en un modelo celular y finalmente también en ratones, y el resultado es que se aumenta en gran manera el transporte a través de la barrera hematoencefálica", comenta Oller-Salvia.

En opinión de Teixidó, una de las claves es que, además de ser capaces de arrastrar cosas, las miniapaminas sean resistentes y no se degraden en la corriente sanguínea al cabo de 10 minutos, como pasa con la mayoría de péptidos lanzadera empleados hasta ahora. "Hemos logrado que duren más de 12 horas", afirma Teixidó.

Oller-Salvia, licenciado en química por el Institut Químic de Sarrià (IQS-URL), se doctoró en la UB -tras cuatro años se investigación en el IRB Barcelona- y ahora realiza un posdoctorado en el Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology (MRC-LMB), en Cambridge. Teixidó, su directora de tesis junto a Giralt, lo recuerda como un investigador aventajado: "No era excelente, sino lo siguiente", dice.

Candidatos a fármacos que no prosperan

Meritxell Teixidó considera que el uso de péptidos, y en este caso más concreto uno procedente del veneno de abeja, es una alternativa muy prometedora para lograr lanzaderas eficientes que superen la barrera hematoencefálica del cerebro. Hay otras posibilidades, como los anticuerpos, pero en su opinión resultan caras y pueden tener más riesgos. Es un terreno de investigación muy interesante si se tiene en cuenta, como recuerda la investigadora del IRB Barcelona, que "una de cada cuatro personas necesitará en el futuro algún tipo de tratamiento del cerebro". Actualmente, el 98% de los candidatos a fármacos para el sistema nervioso central cae en el proceso de desarrollo porque no pasa la barrera», concluye la especialista.

COLABORACIONES

Los investigadores del IRB Barcelona realizan actualmente, en colaboración con el Centro Nacional de Biotecnología (CNB), en Madrid, pruebas de transporte de fármacos en ratones con una rara enfermedad conocida como ataxia de Friedrich, y también con tumores difusos de tronco, en este caso en colaboración con el Hospital Sant Joan de Déu de Esplugues de Llobregat.

"Hemos de comprobar que aumenta el efecto terapéutico. En unos años lo sabremos", concluye Oller-Salvia.