Una lanzadera hacia el cerebro

El cerebro es el órgano insustituible del cuerpo humano. Las enfermedades relacionadas con esta parte de la anatomía suponen grandes problemas y dificultades a la hora de tratarlas.

Este órgano esta protegido de la mejor forma posible, no solo por el cráneo, que es una protección física, sino por otra igual de significativa pero menos visible, la barrera hematoencefálica.

Esta barrera es la impermeabilización de la frontera entre el caudal sanguíneo y las neuronas para evitar que estas sean vulnerables a tóxicos, virus o bacterias que están por el cuerpo.

La barrera hematoencefálica también se encarga de parar la mayoría de los medicamentos que se dirigen hacía el cerebro, esto supone, como comentábamos, tratar las enfermedades cerebrales sea tan complicado.

Teniendo en cuenta esta información y la de que el cerebro necesita alimentarse, se aprovecha esta necesidad y se desarrolla una molécula que aprovecha cuando esta barrera se abre para entrar.

Angewandte Chemie, ha publicado un estudio dirigido por Ernest Giralt, del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona. En este estudio se explica que una miniproteína (un péptido) de 12 eslabones que tiene varias propiedades, “atraviesa la barrea y resiste a las proteasas”. Esto, según añade Giralt, es muy importante porque los péptidos lineales son vulnerables a las enzimas que rompen las proteínas, y esta molécula, a modo de lanzadera, dura entre 12 y 24 horas, lo que supone un espacio de tiempo para llevar a cabo su cometido.

Los investigadores realizaron una serie de cambios para conseguir que la molécula sea resistente, partiendo de ésta, el equipo que la había encontrado hace años mediante una técnica aleatoria, ya lo había intentado antes pero se encontraba con le problema de que se degradaba enseguida. Para que esto no suceda se le han realizado dos cambios.

Los misterios del cerebro

Primero se cambió el orden de los eslabones (pasando de una cadena de aminoácidos a-b-c a una c-b-a, con lo que los extremos, que son muy importantes, se mantienen). En cuanto al segundo es que no se han usado los a, b y c naturales, sino una copia que se caracteriza porque es su imagen especular (si el original tiene un átomo de nitrógeno a la derecha, estos lo tienen a la izquierda). Con ello se consigue burlar durante un tiempo los procesos naturales de su descomposición.

Para llevar a cabo su cometido, este péptido aprovecha que el cerebro necesita hierro. Esta sustancia llega ligado a unas proteínas, las transferrinas, que son unas de las que pueden pasar la frontera que hay entre los vasos sanguíneos y el cerebro.

El péptido diseñado por el equipo aprovecha cuando estos receptores abren el acceso “y se cuelan en el parénquima cerebral”, explica el científico.

Los científicos presentan varias pruebas de que si se carga la lanzadera con una molécula, esta entra al cerebro. Para demostrar este hecho han utilizado una nanopartícula fluorescente, y han visto cómo sale del torrente sanguíneo y entra en el cerebro.

“El 20% de los humanos necesitará algún día un tratamiento dirigido al cerebro”, dice Meritxell Teixidó, investigadora asociada al IRB, por eso el siguiente paso es usar la lanzadera para pasar fármacos.

Teixidó apunta que “estamos probando a decorar el fármaco con varias copias de nuestra lanzadera para que así pasen la barrera”. Los investigadores también lo están ensayando para intentar una terapia génica de la ataxia de Friedreich, una enfermedad rara.

“También lo vamos a probar en un tipo terrible de cáncer infantil. Nuestro objetivo es transportar un fármaco que lleve al cerebro la quimioterapia”. Para estos proyectos colaboran con el hospital Vall d’Hebron, el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y el hospital Sant Joan de Deu, respectivamente.

Este desarrollo ha sido patentado por los investigadores. Los científicos añaden que “estamos viendo un gran interés por parte de la industria farmacéutica. Muchas empresas podrían repescar moléculas prometedoras para engancharlas a nuestras lanzaderas”.