¡Hasta el cerebro y más allá!

En verde vemos los capilares de la barrera hematoencefálica y en rojo, las moléculas que han logrado llegar al cerebro gracias a la lanzadera.

Ernest Giralt, profesor del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona y director de este proyecto, junto con el resto de su equipo, ha desarrollado una “lanzadera” para intentar llevar los fármacos necesarios hasta el cerebro. Esto no es tarea fácil ya que el cerebro ha sido creado con la mayor protección posible, no solo física (el cráneo) sino también en su interior: la barrera hematoencefálica. Esta barrera tiene un carácter restrictivo tan fuerte y eficiente que ha desarrollado una serie de estrategias invasivas para hacer frente a cualquier organismo tóxico que pueda llegar al cerebro como pueden ser los virus o bacterias. Desafortunadamente, esta barrera también es la culpable de que las enfermedades cerebrales sean tan difíciles de tratar ya que repele la gran mayoría de medicamentos que le llegan.

Pero el cerebro también necesita alimentarse y para ello la barrera hematoencefálica se tiene que abrir así que lo que han hecho Giralt y su equipo ha sido aprovechar esa apertura para introducir su lanzadera. Esta lanzadera consiste en una miniproteína o péptido de 12 eslabones capaz de atravesar la barrera y que también es resistente a las proteasas (enzimas que rompen los enlaces peptídicos de las proteínas).

Para conseguir que esta miniproteína fuera resistente a las proteasas, los investigadores tuvieron que someterla a distintos cambios. Para poder empezar con la investigación, necesitaban una molécula que escogieron aleatoriamente pero ésta se degradaba muy rápido por lo que tuvieron que aplicarle ciertos cambios. El primero fue cambiar el orden de los eslabones de su cadena de aminoácidos pero manteniendo los extremos ya que es algo muy relevante, por ejemplo, si la cadena es a-b-c, se cambiaría a c-b-a (los extremos (a y c) se mantienen pero el orden de la cadena ha cambiado). El segundo cambio fue que en lugar de usar los aminoácidos originales, usaron una copia que es la imagen especular (como si estuvieran reflejados en un espejo) de esos originales. De este modo conseguirían engañar durante un tiempo sus procesos naturales de descomposición.

También existen unas proteínas, las transferrinas, que no son bloqueadas por la barrera hematoencefálica ya que su función es hacer llegar el hierro al cerebro. Cuando la barrera se abre para que la transferrina pase y llegue hasta sus receptores, la miniproteína de Giralt y su equipo aprovecha ese momento para introducirse en el cerebro.

El motivo principal por lo que quisieron desarrollar esta lanzadera fue para intentar hacer llegar fármacos que lleven la quimioterapia hasta el cerebro. En este momento están tratando de introducir un anticuerpo monoclonal que ataque al glioblastoma, uno de los tumores cerebrales más comunes y peligrosos. Para ello están modificando el anticuerpo con copias de la lanzadera para que puedan pasar la barrera. También quieren mandar la lanzadera ya no solo con un fármaco sino con un virus que lleve el gen a introducir en las neuronas afectadas, en este caso para producir una terapia génica contra la ataxia de Friedreich, una enfermedad rara que causa, con el paso del tiempo y de manera imparable, una pérdida progresiva de la mayoría de las funciones necesarias para la autonomía personal.

Entre el artículo divulgativo y el artículo original existen algunas diferencias. Para empezar lo primero que se puede observar es el título. En el artículo original, evidentemente, es más técnico al tratarse de un artículo de investigación. En este caso dice de manera directa, exacta y técnica lo que se hace en el proyecto. Otra diferencia es que, si se mira el formato PDF del artículo original, o incluso con tan solo mirar en el espacio de Abstract, se puede observar una explicación del proyecto con bastantes más tecnicismos, más científica y profesional que en el artículo de divulgación ya que este último está hecho para informar a la gente ya sea expertos o inexpertos en el tema por lo tanto debe ser más cercano al lenguaje utilizado normalmente por todos.

En el artículo en PDF también podemos encontrar esta gráfica en la que se representan los distintos péptidos creados en el proyecto, concretamente aparece representado el porcentaje de péptido que se mantiene después de cierto tiempo:

CMC 2

Gráfica en la que se observa representado el porcentaje que se mantiene de los distintos péptidos (eje de ordenadas) frente al tiempo que son capaces de mantenerse (eje de abscisas). Fuente: PDF orignal

OPINIÓN PERSONAL

Desde mi punto de vista, este estudio es realmente interesante ya que gracias a esa pequeña lanzadera capaz de atravesar la protección más fuerte del cerebro, quién sabe si en un futuro se podrán conseguir logros tan imposibles para la sociedad actual como curar por completo los tumores o enfermedades cerebrales como por ejemplo el Alzheimer o incluso también tumores o enfermedades cerebrales infantiles.

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4 Responses to ¡Hasta el cerebro y más allá!

  1. Me parece interesante porque este trabajo es muy parecido al que yo hice. Grcaias a estos y otros descubrimientos, en un futuro se puede llegar a evolucionar mucho y conseguir grandes cosas.

  2. MOI BEN,
    Ainda que este artigo orixinal xa o escollera Alex, polo que che remito tamén aos meus comentarios. Aí comproborás que si se pode localizar o pdf co artigo completo (o vínculo que puxera funciona, así que podes cambiar o teu comentario ao respecto).

    No artigo orixinal podes ver esta gráfica, moi interesante onde se ve a diferente estabilidade das diversas versións de péptido lanzadeira que construíron (expresado como porcentaxe do péptido que permanece despois de certo número de horas)
    Para que quede máis claro inclúo este fragmento do texto orixinal:
    To increase the metabolic stability of the peptide under study, we N-methylated the positions on the peptide backbone prone to cleavage by serum proteases (Figure 1b– d). In addition, we synthesized both the enantio and retroenantio versions of the peptide (Figure 1b). For these analogues, when their activity is preserved, we did not expect changes in the mechanism involved in the transcytosis of the peptides. These modifications rendered a notable increase in peptide stability (Figure 1a). The N-methylated analogue showed a half-life of 12 hours in human serum, whereas the half-life of the enantio and retro-enantio versions were above 24 hours, because d-amino acids are not recognized by proteases and are therefore not processed by their machinery.

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