El sistema inmunitario de las alpacas ofrece un posible tratamiento contra el cáncer

La figura muestra la unión de un nanoanticuerpo derivado de alpaca a la proteína EGF. Los científicos demuestran la alta afinidad y selectividad de una familia de nanoanticuerpos para EGF, diana de interés en cáncer (S Guardiola, IRB Barcelona)
La figura muestra la unión de un nanoanticuerpo derivado de alpaca a la proteína EGF. Los científicos demuestran la alta afinidad y selectividad de una familia de nanoanticuerpos para EGF, diana de interés en cáncer (S Guardiola, IRB Barcelona)
  • <p>Figure showing the binding of a nanobody derived from alpaca to the EGF protein. The scientists demonstrate the high affinity and selectivity of a family of nanobodies for EGF, target of interest for the treatment of cancer (S Guardiola, IRB Barcelona)</p>
  • <p>Strategy to obtain and evaluate specific nanobodies against human EGF (S Guardiola and M Varese, IRB Barcelona)</p>

Un trabajo del IRB Barcelona y la Vrije Universiteit Brussel identifica nanoanticuerpos en camélidos capaces de bloquear la EGF, una proteína abundante en las células tumorales que las ayuda a crecer.

La naturaleza a menudo ofrece soluciones ante problemas médicos no resueltos. En esta ocasión, la respuesta a un reto oncológico proviene del sistema inmunitario de los camélidos. Una investigación liderada por el Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) y la Vrije Universiteit Brussel (VUB), de Bélgica, detalla unas herramientas terapéuticas con capacidad para bloquear la acción de EGF, un factor de crecimiento descontrolado en las células tumorales.

El EGF (Epidermal Growth Factor) es una diana contra el cáncer para la que no se dispone de inhibidores. El equipo de investigadores ha identificado por primera vez una familia de nanoanticuerpos -anticuerpos propios y únicos de los camélidos -derivados de alpacas- que son efectivos contra EGF y describe los mecanismos moleculares de afinidad y selectividad, en la revista científica Angewandte Chemie.

"A pesar de los avances en las terapias contra el receptor de EGF (EGFR) en pacientes, la eficacia de estos tratamientos se resiente a largo plazo por la aparición de resistencias", explican Monica Varese y Salvador Guardiola, co-autores del trabajo e investigadores postdoctorales en el IRB Barcelona. "Aprovechando una herramienta biotecnológica emergente, los nanoanticuerpos, hemos conseguido los primeros fármacos inhibidores de alta afinidad para EGF", afirman.

El sistema inmune responde

El IRB Barcelona produjo la proteína EGF y sus colaboradores belgas la administraron a alpacas. Ante este antígeno extraño, el sistema inmune generó una serie de nanoanticuerpos e identificaron una familia como potenciales bloqueadores de EGF. El equipo del IRB Barcelona, ​​especialista en reconocimiento molecular entre proteínas, comprobó que algunos de los ligandos tienen mucha afinidad y selectividad hacia EGF y, con diversas técnicas biofísicas, caracterizaron las interacciones en células in vitro y en células humanas de cáncer.

"Al inyectar EGF a la alpaca le hemos pedido a la madre naturaleza que encuentre alguna molécula capaz de unirse de manera muy fuerte y muy selectiva a EGF y ha encontrado dos soluciones muy diferentes pero igualmente efectivas para un antígeno pequeño y difícil como este", dice Ernest Giralt, jefe del Laboratorio de Péptidos y Proteínas del IRB Barcelona y catedrático de la Universidad de Barcelona, ​​quien ha liderado la investigación.

Estos fármacos podrían ser útiles para los pacientes que desarrollan resistencia a los inhibidores de EGFR que actualmente están en el mercado. El primer paso para hacerlo factible es evaluar el efecto farmacológico de estos nuevos nanoanticuerpos en modelos celulares y animales de cáncer.

El estudio se ha realizado en colaboración con el equipo de Serge Muyldermans, de la Vrije Universiteit Brussel (VUB) de Bélgica y ha recibido financiación del Ministerio de Ciencia, a través de fondos FEDER, y la Generalitat de Catalunya.

Artículo de referencia:

Salvador Guardiola, Monica Varese, Macarena Sánchez- Navarro, Cecile Vincke, Meritxell Teixidó, Jesús Garcia, Serge Muyldermans, and Ernest Giralt

Anti-EGF nanobodies block EGFR activation via two distinct molecular recognition mechanisms

Angew. Chem. Int. Ed. (2018) doi: https://doi.org/10.1002/anie.201807736

 

Para saber más sobre la investigación del laboratorio de Ernest Giralt, mira el vídeo Meet Our Scientists  Ernest Giralt: "The power of medicinal chemistry" (YouTube con subtítulos disponibles en castellano)