Un estudio dirigido por la Universidad de Glasgow (Reino Unido), en colaboración con la Universidad de Tel Aviv (Israel) y un equipo internacional de investigadores, ha descubierto una nueva forma de administrar un tratamiento en el cerebro utilizando un parásito, marcando el primer paso para investigar si estos organismos pueden ser manipulados con este propósito.
Este hallazgo, publicado en Nature Microbiology y pionero a nivel mundial, abre un nuevo campo de investigación centrado en la posibilidad de usar parásitos cerebrales artificiales para entregar tratamientos a través de la barrera hematoencefálica, una barrera que dificulta el tratamiento de muchas afecciones neurológicas.
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El equipo trabajó con el parásito cerebral común Toxoplasma gondii, portador de un tercio de la población mundial en estado latente. Toxoplasma gondii ha evolucionado para viajar desde el aparato digestivo hasta el cerebro, donde libera sus proteínas en las neuronas. Los investigadores querían saber si, con algunos cambios clave, este parásito podría usarse para transportar de manera segura proteínas terapéuticas que ayuden a tratar enfermedades neurológicas.
Aunque muchas afecciones neurológicas, como el Alzheimer, el Parkinson y el síndrome de Rett, están relacionadas con la disfunción de proteínas, ha sido difícil atacar el problema en su origen. La entrega de fármacos, incluidas proteínas específicas, a través de la barrera hematoencefálica y en el lugar correcto dentro de las neuronas es un reto importante, lo que ha limitado las opciones de tratamiento para estas enfermedades.
En este estudio, los investigadores investigaron si el parásito Toxoplasma gondii, que ha evolucionado para atravesar barreras biológicas como la hematoencefálica (y también la placentaria), podría actuar como un vehículo de administración de medicamentos a las células cerebrales afectadas.Para probar esta hipótesis, el equipo tuvo que averiguar primero si podían hacer que los parásitos produjeran las proteínas terapéuticas y luego verificar si los parásitos podían "liberar" estas proteínas en las células cerebrales afectadas.
El equipo se enfocó en diseñar los parásitos para liberar la proteína MeCP2, que ya se ha propuesto como una diana terapéutica prometedora para el síndrome de Rett, un trastorno neurológico debilitante causado por mutaciones en el gen MECP2. El primer éxito se produjo cuando el equipo de la Universidad de Glasgow, en colaboración con la Universidad de Tel Aviv, logró manipular el Toxoplasma gondii para que produjera la proteína MeCP2.
Otros experimentos confirmaron que los parásitos modificados transportan la proteína a la célula diana en el laboratorio, en organoides cerebrales y en modelos de ratón, gracias a un equipo amplio de colaboradores con el conocimiento necesario. El equipo se centra ahora en perfeccionar la ingeniería de los parásitos para que mueran tras liberar la proteína, evitando así posibles daños a las células.
Este trabajo pionero sugiere que, con más investigación y pruebas, los parásitos cerebrales podrían desempeñar un papel en la administración de proteínas terapéuticas al cerebro y quizás otras aplicaciones.
La profesora Lilach Sheiner, una de las autoras principales del estudio de la Escuela de Infección e Inmunidad de la Universidad de Glasgow, describió el proyecto como de "gran envergadura", en el que el equipo colaborador pensó "de forma innovadora" para abordar el antiguo desafío médico de encontrar una manera de administrar con éxito un tratamiento en el cerebro para los trastornos cognitivos.
Sin embargo, los investigadores reconocen que aún queda mucho por investigar y probar antes de que el parásito pueda utilizarse de manera segura como un vehículo de administración terapéutica. Sheiner añade que "el concepto no está exento de dificultades, dado el riesgo de infección por Toxoplasma". Para que este trabajo se convierta en una realidad terapéutica, se necesitarán muchos años más de investigación y desarrollo para mejorar la eficacia y la seguridad.
Por su parte, el profesor Oded Rechavi destacó que la evolución ya ha "inventado" organismos capaces de manipular el cerebro. "En lugar de reinventar la rueda, podríamos aprender de ellos y utilizar sus capacidades", comentó.
