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FARMACOLOGÍA

Idean un probable método para administrar fármacos a través de la barrera hematoencefálica

JANO.es · 04 abril 2017

Expertos del Instituto de Investigación en Biomedicina de Barcelona modifican el veneno que inoculan las abejas para neutralizar su toxicidad y utilizarlo como lanzadera.

La mayoría de las medicinas no pueden atravesar la barrera hematoencefálica (BBB, por sus siglas en inglés), una membrana altamente selectiva que separa el sistema circulatorio del líquido que baña el cerebro; pero ciertos péptidos en venenos animales sí pueden hacerlo. Ahora, investigadores tratan de desarrollar una estrategia basada en un péptido de veneno de abeja, apamina, para administrar medicamentos al cerebro.

"Pensamos que como los venenos de algunos animales son capaces de atacar el sistema nervioso central, deben poder atravesar la barrera hematoencefálica y posiblemente transportar fármacos a través de ella", dice el investigador principal, Ernest Giralt, del Instituto de Investigación en Biomedicina de Barcelona. El equipo presentó sus hallazgos el domingo en la 253 Reunión Nacional y Exposición de la Sociedad Química Americana (ACS, por sus siglas en inglés), que se celebra en San Francisco, Estados Unidos.

Se sabe que la apamina se acumula en el sistema nervioso central de las personas a las que les ha picado una abeja, por lo que la idea de usar el péptido amínico en sí tenía algunos inconvenientes. "Sabíamos que no podíamos usar apamina directamente porque es tóxica -explica Giralt--. Pero la buena noticia es que el origen de la toxicidad se conoce bien. Así que pensamos que podríamos modificar la apamina de tal manera que se eliminara la toxicidad, pero manteniendo su capacidad de actuar como transportador".

Mini-Ap4

La toxicidad de la apamina proviene de sus interacciones con un canal de potasio en las neuronas. Un grupo con carga positiva en la molécula de apamina imita el ion potasio y bloquea el canal de potasio cuando se une a él. Para eliminar la toxicidad, el grupo de Giralt eliminó el anclaje químico cargado positivamente que une la apamina al canal. Luego, los científicos comprobaron que la molécula podía cruzar la BBB. "Esta modificación hizo a la apamina mucho menos tóxica y su capacidad para cruzar la BBB estaba intacta", resalta Giralt.

Como siguiente paso, los investigadores comenzaron a remendar la molécula para hacerla más pequeño y también invisible al sistema inmune con el fin de reducir potenciales efectos secundarios. Después de varias versiones de apamina, dieron con una versión prometedora llamada Mini-Ap4. "Nos sorprendió que esta molécula cruzara la barrera hematoencefálica mucho mejor que la apamina en sí misma. Fue una serendipia pura", dice Giralt. Mini-Ap4 tampoco desencadenó una fuerte respuesta del sistema inmune en modelos animales, un factor importante en el diseño de fármacos.

Están en desarrollo otros métodos para atravesar la BBB, pero muchos de ellos están basados en péptidos lineales, que pueden ser degradados por las proteasas antes de que un medicamento llegue al cerebro. "Nuestros péptidos son cíclicos, o en una estructura de anillo, haciéndolos completamente resistentes a las proteasas", explica Giralt.

Después de estos estudios iniciales, el equipo tratará de adjuntar Mini-Ap4 a una proteína con un enlace químico para ver si puede transportar la carga a través de la BBB. En un segundo enfoque, intentará llenar una nanopartícula con medicación y recubrir la nanopartícula con una gran cantidad de moléculas Mini-Ap4 para facilitar la transferencia a través de la BBB. Los investigadores estudiarán estas estrategias en células humanas y en ratones.

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