Verí d’escorpí per fer arribar fàrmacs al cervell

Escorpí groc israelià. Imatge: Ester Inbar
Escorpí groc israelià. Imatge: Ester Inbar
  • <p>Giant Yellow Israeli scorpion. Image: Ester Inbar</p>
  • <p>Image: Peptides and Proteins lab at IRB Barcelona</p>

Investigadors de l’IRB Barcelona modifiquen la clorotoxina, una proteïna petita del verí d’escorpí, capaç de superar la barrera encefàlica per transportar-hi fàrmacs.

La barrera que protegeix el cervell dificulta l’arribada de fàrmacs per tractar malalties neurològiques i tumors cerebrals.

El laboratori de Pèptids i Proteïnes de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) ha presentat a Chemical Communications una proteïna petita (un pèptid) derivada de la clorotoxina, provinent del verí d’escorpí (Giant Yellow Israeli scorpion), capaç de transportar molècules a través de la barrera hematoencefàlica.

Aquesta barrera evita el pas de substancies tòxiques però al mateix temps dificulta l’arribada al cervell de molts fàrmacs potencialment eficaços per malalties neurològiques i tumors. “Fins al 98% dels medicaments que podrien ser útils no es poden fer servir perquè no poden traspassar aquesta barrera”, assegura el cap del laboratori, Ernest Giralt.

Els investigadors han fet la síntesi química de la clorotoxina i d’una sèrie d’anàlegs, de menor longitud i més simplicitat, que mantenen part de les propietats del pèptid original. N’han avaluat l’eficiència en models cel·lulars de barrera hematoencefàlica que tenen al laboratori i han comprovat que el pèptid denominat MiniCTX3 és capaç de transportar compostos de diferent naturalesa “amb gran eficàcia” a través d'aquesta barrera.

Verins animals per al cervell

De la mateixa manera que la medicina tradicional utilitza productes naturals com plantes i flors per curar diverses malalties, el laboratori de l’IRB Barcelona s’inspira en els verins per trobar llançadores peptídiques. “El nostre objectiu és ajudar els fàrmacs a arribar al cervell i per això els unim a pèptids dissenyats per poder travessar la barrera hematoencefàlica. La conjugació a aquestes llançadores milloraria la seva eficàcia”, explica Meritxell Teixidó, investigadora associada i colíder del treball.  “Només dos o tres grups al món exploren els pèptids llançadora. Nosaltres treballem diverses estratègies i una és la dels verins”, diu Giralt.

En estudis anteriors, havien demostrat que inspirant-se en un pèptid del verí d’abella, l’apamina, després de diverses modificacions químiques, obtenien una llançadora que era capaç de transportar fàrmacs a través de la barrera hematoencefàlica.

Després d’aquests resultats positius, el laboratori volia saber si els verins poden ser una font universal de llançadores peptídiques. “Hi ha milers de verins descrits que contenen milions de pèptids amb el potencial de convertir-se en llançadores. Vam triar la clorotoxina perquè ja s’havia descrit que actuava com a toxina al cervell”, puntualitza Teixidó.

Aquest estudi és un exemple més on la recerca puntera troba en la natura una font d’inspiració, en aquest cas, una altra llançadora per fer que els fàrmacs arribin millor al seu lloc d’acció dins el cervell.

L’estudi ha rebut finançament del Ministeri de Ciència, a través de fons FEDER, i la Generalitat de Catalunya.

 

Article de referència:

Cristina Díaz-Perlas,  Monica Varese,  Salvador Guardiola,  Jesús García,  Macarena Sánchez-Navarro,  Ernest Giralt and  Meritxell Teixidó

From venoms to BBB-shuttles. MiniCTX3: a molecular vector derived from scorpion venom

Chemical Communications (2018) DOI: 10.1039/C8CC06725B