Crean un ‘vehículo’ molecular que es capaz de transportar fármacos hasta el cerebro

La mayoría de los fármacos candidatos a tratar enfermedades del sistema nervioso central se descartan porque no pueden cruzar la barrera hematoencefálica que protege al cerebro, pero químicos del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB) han patentado un 'vehículo' fabricado con aminoácidos capaz de traspasarla y remolcar moléculas hasta el cerebro. El avance podría facilitar el tratamiento de enfermedades hasta ahora sin terapia, como algunas consideradas raras y huérfanas.

Una barrera de células controla estrictamente el paso de sustancias de la sangre al cerebro para protegerlo de agentes externos e infecciones. La valiosa función protectora de la barrera es a su vez un semáforo en rojo infranqueable para el 98% de fármacos candidatos a tratar enfermedades del sistema nervioso central. Para tratar de resolverlo, científicos del IRB han creado un 'vehículo' o 'lanzadera' peptídica –fabricada con aminoácidos– que puede traspasar la barrera hematoencefálica y transportar al cerebro diversas sustancias.

Los inventores de la lanzadera Roger Prades, Meritxell Teixidó y Ernest Giralt están ya estudiando su aplicación a necesidades médicas concretas. “Se calcula que el 20% de los humanos necesitará algún día un tratamiento dirigido al cerebro”, explica Teixidó, líder de esta línea de investigación, “y para muchas enfermedades hay buenos fármacos candidatos pero casi ninguno logra llegar a su destino con la consecuente pérdida de potencial. Nuestra propuesta ofrece una solución a una necesidad clínica urgente”.

La barrera hematoencefálica no es totalmente hermética porque el cerebro ha de nutrirse constantemente de oxígeno, hierro, insulina, etcétera. Así que existen mecanismos de transporte a modo de puertas que se abren y se cierran continuamente. Aprovechando los receptores por los que el cerebro se abastece de hierro, la 'lanzadera-ambulancia' consigue pasar sin entorpecer el paso de los nutrientes ni alterar la función protectora de la barrera.

“Queríamos un vehículo que fuera sólo eso, un vehículo, y además que fuera pequeño –un péptido– durable en sangre”, describe Roger Prades, estudiante de doctorado y primer autor de un estudio al que el equipo ha dedicado cuatro años de investigación en química de péptidos. Su valía terapéutica queda rubricada precisamente por estas dos características que lo hacen único: su pequeñez, es un péptido compuesto de tan sólo 12 aminoácidos, y porque permanece en sangre de 12 a 24 horas.

“La vida de un péptido en el torrente sanguíneo es de pocos minutos. Que el nuestro sea resistente a proteasas hace plausible su desarrollo terapéutico porque nadie querría tomarse un medicamento cada cinco minutos; además este péptido podría producirse a gran escala; si fuera muy grande sería complicado económicamente”, explica Teixidó. El estudio –que se publica en la revista Angewandte Chemie– demuestra también, en experimentos preliminares con ratones, que no hay respuesta del sistema inmune y la toxicidad es baja.

Los investigadores del IRB Barcelona están ya trabajando en tres proyectos para enfermedades minoritarias y huérfanas de terapia. En colaboración con el Instituto de Oncología de la Vall de Hebrón (VHIO), están uniendo el péptido a un anticuerpo terapéutico para tratar el glioblastoma, el cáncer cerebral de adultos más agresivo.

Junto al Centro de Biología Molecular Severo Ochoa de Madrid, también investigan un tratamiento innovador para la ataxia de Friedreich, una enfermedad neurodegenerativa hereditaria y minoritaria. El objetivo es incorporar a la lanzadera un vector viral cargado con el gen del que carecen las células de estos pacientes, con especial interés en hacerlo llegar a las neuronas. El Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona quiere adaptar la lanzadera a moléculas hábiles para tratar un cáncer cerebral infantil en el que la barrera está intacta.

“Cada uno de estos proyectos requiere la unión de un remolque terapéutico de características muy distintas. Todo lo que vayamos descubriendo trascenderá a otras enfermedades que requieran remolques parecidos y al desarrollo de péptidos análogos para tener en cartera como lanzaderas”, explica Teixidó.

Los inventores de la lanzadera, en colaboración con la Oficina de Transferencia Tecnológica del IRB Barcelona, han patentado la innovación para asegurar los posibles desarrollos futuros. “Estamos viendo un gran interés por parte de la industria farmacéutica. Muchas empresas podrían repescar moléculas prometedoras para engancharlas a nuestras lanzaderas”, explican los investigadores.