Cómo un pez parásito podría ayudarnos a combatir el cáncer de cerebro y los accidentes cerebrovasculares
Los investigadores recurren a una especie antigua de pez en un intento por encontrar una mejor manera de administrar medicamentos terapéuticos al cerebro para tratar afecciones y eventos que van desde el cáncer hasta el accidente cerebrovascular.
Crédito de la imagen: T. Lawrence, Comisión de Pesca de los Grandes Lagos
Las lampreas son una de las especies más antiguas de peces sin mandíbula parecidos a anguilas. Habitan tanto los ríos como las aguas costeras del mar en las regiones templadas de todo el mundo.
Estos peces de aspecto extraño se vuelven particularmente asombrosos por su boca deshuesada y llena de dientes. También son parásitos y se alimentan de la sangre de otros peces.
Una nueva investigación sugiere que estos habitantes acuáticos pueden proporcionar un vehículo adaptable para medicamentos que tratan los efectos biológicos de afecciones o eventos de salud que afectan al cerebro.
Un estudio reciente, realizado por un equipo de científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison y la Universidad de Texas en Austin, ha analizado un tipo de molécula del sistema inmunológico de las lampreas, llamadas "receptores de linfocitos variables" (VLR).
Los investigadores explican que lo que hace que los VLR sean interesantes es su capacidad para apuntar a la matriz extracelular (MEC), una red de macromoléculas que proporcionan estructura a las células que rodean.
Esta red constituye una gran parte del sistema nervioso central, por lo que el equipo de investigación cree que los VLR pueden ayudar a transportar medicamentos al cerebro, aumentando la efectividad de los tratamientos para el cáncer cerebral, el trauma cerebral o el accidente cerebrovascular.
“Este conjunto de moléculas diana parece algo independiente de la enfermedad. Creemos que podría aplicarse como tecnología de plataforma en múltiples condiciones ".
Autor del estudio, Prof. Eric Shusta
Los investigadores probaron su hipótesis en modelos de ratón de cáncer cerebral agresivo e informan sus resultados en la revista. Avances científicos.
Un experimento prometedor
Normalmente, los medicamentos no penetrarán fácilmente en el cerebro porque está protegido por la barrera sangre-cerebro, que detiene la filtración de agentes potencialmente dañinos al cerebro. Sin embargo, esta barrera también evita que el medicamento alcance su objetivo.
En el caso de algunos eventos de salud que afectan al cerebro, la barrera hematoencefálica se "afloja", lo que puede exponer al cerebro a más problemas, pero también permite que entren los medicamentos.
En la investigación actual, los investigadores estaban interesados en probar la efectividad de los VLR, aprovechando la interrupción de la barrera hematoencefálica en el caso del glioblastoma, una forma agresiva de cáncer cerebral.
"Moléculas como esta [VLR] normalmente no podrían transportar carga al cerebro, pero en cualquier lugar donde haya una interrupción de la barrera hematoencefálica, pueden administrar medicamentos directamente en el sitio de la patología", explica el profesor Shusta.
El equipo de investigación trabajó con modelos de ratón de glioblastoma, tratándolos con VLR unidos a doxorrubicina, un fármaco utilizado para tratar esta forma de cáncer en humanos.
El profesor Shusta y sus colegas informan que este enfoque fue prometedor, ya que prolongó la supervivencia de los roedores tratados con esta combinación experimental.
Los investigadores señalan que la unión de los VLR a varios medicamentos puede tener otro beneficio importante: podría permitir a los especialistas administrar dosis significativamente más altas de esos medicamentos al ECM del cerebro.
“Similar al agua que se empapa en una esponja, las moléculas de lamprea potencialmente acumularán mucho más del fármaco en la matriz abundante alrededor de las células en comparación con la entrega específica a las células”, ilustra el coautor, el profesor John Kuo.
Y este "truco" de encuadernación podría ayudar a resolver otro problema. Los investigadores explican que las células cerebrales pueden ser sus propias enemigas cuando se trata de recibir tratamiento, ya que "arrojan" sustancias químicas que las alcanzan.
Sin embargo, dado que los VLR se dirigen a la ECM que rodea las células cerebrales, esto podría permitir que los medicamentos actúen sobre las células durante períodos más prolongados.
"Esta podría ser una forma de mantener las terapias en su lugar que de otra manera no se acumularían bien en el cerebro para que puedan ser más efectivas", dice el coautor Ben Umlauf, Ph.D.
"Probar esta estrategia en diferentes modelos"
Finalmente, los investigadores señalan que los VLR circulaban libremente por el cuerpo en los modelos de ratón, pero no se acumulaban en el tejido sano. Esto sugiere que estas moléculas no alterarían el funcionamiento de los órganos sanos.
En el futuro, los investigadores quieren intentar combinar los VLR con otros tipos de medicamentos contra el cáncer, incluidos los que se usan en inmunoterapia, para ver qué tan bien funcionarían las moléculas con una gama más diversa de terapias.
Otra posibilidad que los investigadores quisieran investigar es la de usar VLR para detectar cualquier interrupción de la barrera hematoencefálica, que podría indicar la aparición de un evento de salud. Proponen hacer esto uniendo VLR a sofisticadas sondas compatibles con tecnologías de imágenes cerebrales.
Sin embargo, por el momento, "estoy emocionado de probar esta estrategia en diferentes sistemas de modelos de enfermedades", declara Kuo, y agrega que "[l] a hay varios procesos de enfermedades que alteran la barrera hematoencefálica y podríamos concebir la entrega una variedad de terapias diferentes con estas moléculas ".
