Innovador descubrimiento permitiría mejorar acceso de medicamentos al cerebro

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Por José Manuel Castillo

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SANTO DOMINGO, RD/DIARIO DE SALUD.-Durante años, el tratamiento de los trastornos neurodegenerativos, los accidentes cerebrovasculares, así como los tumores e infecciones cerebrales, ha estado limitado por el reto que representa la administración segura de medicamentos y moléculas pequeñas como péptidos y proteínas, especialmente debido a la dificultad para atravesar la barrera hematoencefálica.

Esta barrera, consistente en una capa de células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos del cerebro, solo permite que un grupo seleccionado de moléculas acceda desde el torrente sanguíneo al fluido que rodea las neuronas y otras células cerebrales. Hallar la manera de “burlar” dicha barrera ha sido el objetivo de un equipo de ingenieros biomédicos de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Tufts, en Estados Unidos.

En una investigación publicada por Science Advances, los científicos informaron que fueron capaces de desarrollar nanopartículas a base de lípidos, a las que incorporaron neurotranmisores que permitieron el transporte de fármacos, moléculas grandes y proteínas de edición genética a través de la barrera hematoencefálica del cerebro de ratones.

Las terapias actuales, que incluyen la inyección directa o la interrupción de la barrera, no están exentas de riesgos entre los que se destacan las infecciones, el daño a los tejidos y la neurotoxicidad. Asimismo, el uso de virus modificados y anticuerpos monoclonales que introduzcan fármacos al cerebro poseen limitaciones y tienen un elevado costo de producción y seguridad. Aunque portadores como nanopartículas, nanocápsulas y polímeros se presentan como promisiorios, las modificaciones que requieren para garantizar su efectividad también presentan complejidades.

Sin embargo, Qiaobing Xu, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Tufts y autor correspondiente del estudio, explicó que el método desarrollado por su equipo es muy versátil, pues permite la entrega de amplia diversidad de moléculas sin necesidad de modificar químicamente el medicamento ni alterar la integridad de la barrera, por lo cual podría superar gran parte de las limitaciones actuales en la administración de productos terapéuticos en el sistema nervioso central.

Como base del experimento, los especialistas notaron que algunos neurotransmisores tienen una composición química que les facilita el acceso al cerebro. Luego, uniendo una molécula lipídica a dicho neurotransmisor, el NT-lipoide resultante puede convertirse en nanopartículas lipídicas (LNP), que funcionan como pequeñas burbujas con la capacidad de encapsular otras moléculas, en este caso, medicamentos.

Tras ser administrado por vía intravenosa, los LNP trasladan el fármaco hasta la barrera hematoencefálica, la cual atraviesan gracias a la capacidad del NT-lipoide. De ese modo, los LNP logran la fusión con las células cerebrales y entregar su carga terapéutica.

En la prueba realizada en ratones, los investigadores probaron con éxito el medicamento anfotericina B, un medicamento que inhibe la producción de proteína tau relacionada con la enfermedad de Alzheimer. Luego, pudieron constatar el efecto de disminución de la proteína tau.

Asimismo, emplearon el método para enviar al cerebro la proteína de edición génica GFP-Cre y fueron testigos del ingreso de misma a las neuronas. Este logro en particular se puede considerar como la primera demostración de la edición del genoma dentro de las neuronas lograda a través de una inyección intravenosa.

A pesar de las expectativas generadas, los autores advierten que todavía se requerirá profundizar en estudios y ensayos clínicos que demuestren la efectividad y seguridad del método en seres humanos.