Millones de estadounidenses viven con el dolor y las limitaciones físicas de la artritis y otras enfermedades inflamatorias. Los esteroides y otros medicamentos pueden ofrecer alivio, pero también pueden tener una serie de efectos secundarios graves.
Un nuevo estudio publicado el 4 de marzo en Medicina traslacional científica sugiere que una miniproteína derivada del escorpión podría algún día ayudar a dominar el dolor de esa compensación tóxica.
Los científicos del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson identificaron una proteína diminuta en el veneno de escorpión que se acumula rápidamente en el cartílago articular. Luego, vincularon estas mini proteínas con esteroides para revertir la inflamación en ratas con artritis. Los investigadores encontraron que los medicamentos se concentraban en las articulaciones, evitando potencialmente las toxicidades corporales y los riesgos de infección causados por el tratamiento con esteroides no dirigido.
"Para las personas con artritis multiarticular, los efectos secundarios de controlar la enfermedad pueden ser tan graves o peores que la enfermedad en sí", dijo el científico principal del proyecto, el Dr. Jim Olson, miembro de la División de Investigación Clínica de Fred Hutch. "A los esteroides les gusta ir a todas partes del cuerpo, excepto donde más se necesitan. Esta es una estrategia para mejorar el alivio de la artritis con efectos secundarios sistémicos mínimos".
Si bien el enfoque está a varios años de distancia de los pacientes humanos, es una prueba de concepto prometedora, dijo Olson.
Olson utiliza planos de la naturaleza para descubrir y desarrollar nuevos fármacos. El último estudio se deriva de una investigación de años de lo que Olson ha denominado ópticos, abreviatura de "péptidos optimizados". Estas pequeñas proteínas se derivan de organismos naturales como escorpiones, serpientes, violetas y girasoles.
"Mi pensamiento era que estos péptidos que se encuentran en venenos o toxinas podrían tener una biodistribución realmente única en los cuerpos humanos", dijo Olson. "Si algo los usa para la depredación, necesitan llegar rápidamente a ciertos lugares".
Hace más de una década, Olson descubrió una mini proteína que se encuentra en el escorpión acechador de la muerte que puede unirse a las células cancerosas pero no a las sanas. Él cofundó una empresa, Blaze Bioscience, en 2010 para desarrollar un tinte experimental llamado Tumor PaintBLZ-100 fabricado a partir de una versión especial y brillante de la proteína objetivo del deathstalker. Ahora se está probando como una herramienta para que los cirujanos iluminen con precisión tumores cerebrales difíciles de ver.
Una vez que Blaze se separó de Fred Hutch, Olson se preguntó qué otras drogas potenciales podrían estar al acecho en la naturaleza.
Hace cuatro años, Olson y su equipo estaban examinando decenas de péptidos derivados de escorpiones y arañas. Buscaban otras moléculas que también pudieran cruzar la barrera hematoencefálica. Lo cual es una tarea extremadamente difícil; la barrera protectora está diseñadapara mantener casi todo fuera del cerebro. Cuando un péptido pareció acumularse y permanecer en el cartílago, instantáneamente se dieron cuenta de que esto podría ser un tratamiento para la artritis.
"Realmente demuestra el valor de jugar científicamente y simplemente hacer cosas por el puro placer de aprender", dijo Olson. "Nunca se sabe a dónde lo llevará. Si pudiéramos aliviar la artritis para millones de personas con muy pocosefectos, es una muy buena inversión de nuestro tiempo ".
Después de descubrir la miniproteína, Olson se dirigió a los químicos de la instalación principal de Diseño Molecular y Terapéutica de Fred Hutch. Pasaron varios años desarrollando una forma de vincularla con los medicamentos. El equipo inicialmente combinó su péptido con un esteroide llamado dexametasona. Perodescubrió que pequeñas cantidades de la droga se filtraron en el torrente sanguíneo de las ratas, causando los mismos efectos secundarios que pretendían eliminar.
El equipo terminó usando otro esteroide llamado acetónido de triamcinolona, o TAA. Sus pruebas en ratas mostraron que era tan eficaz para tratar la inflamación como la dexametasona. Pero cuando el TAA entra en el torrente sanguíneo, se vuelve inactivo. Por lo tanto, no hay efectos secundarios detectables.
Emily Girard, científica del personal del laboratorio de Olson y una de las autoras principales del estudio, dijo que el trabajo mostró lo que la investigación en equipo puede lograr.
"Es una idea bastante simple tomar una miniproteína que naturalmente va al cartílago y unirle algo para obtener una administración dirigida del medicamento, pero fue un desafío lograrlo", dijo Girard. "Tuvimos que aprendery adaptar el comportamiento de la miniproteína, el enlazador químico y la carga útil de esteroides para hacer un producto que iría al cartílago, permanecería todo el tiempo que lo necesitáramos, liberaría el fármaco a la velocidad adecuada y tendría un efecto local pero noefecto sistémico. Hay más desarrollo por hacer, pero espero que este trabajo dé como resultado una terapia que ayude a mucha gente ".
El equipo espera probar este enfoque en pacientes a través de un ensayo clínico, dijo Olson. Pero primero tendrán que responder a varias incógnitas más con más estudios de toxicología y otros.
Olson agregó que si bien este estudio involucró esteroides, muestra que estas mini-proteínas podrían administrar otros medicamentos al cartílago. "Creemos que los esteroides tienen un potencial importante como candidatos para el desarrollo clínico y estamos explorando activamente otras cargas útiles que podrían serentregado a las articulaciones ", dijo." El objetivo a largo plazo es entregar moléculas que van más allá del control de la artritis para revertirla ".
Esta investigación fue apoyada por el Instituto Nacional del Cáncer; Blaze Bioscience; y fondos filantrópicos del Proyecto Violet, la Fundación Wissner-Slivka, la Fundación Kismet, la Fundación Sarah M. Hughes, Strong4Sam, Yahn Bernier y Beth McCaw, Len y NormaKlorfine, Anne Croco y Pocket Full of Hope.
El trabajo se realizó en colaboración con Blaze Bioscience, que tiene un acuerdo continuo de colaboración y opción con Fred Hutch para desarrollar terapias ópticas.
Intereses en competencia: el Dr. Olson es fundador y accionista de Blaze Bioscience Inc., que conserva los derechos de propiedad intelectual de los péptidos utilizados en esta investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson . Original escrito por Jake Siegel. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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