Veneno de escorpión para hacer llegar fármacos al cerebro

Escorpión amarillo israelí. Imagen: Ester Inbar
Escorpión amarillo israelí. Imagen: Ester Inbar
  • <p>Giant Yellow Israeli scorpion. Image: Ester Inbar</p>
  • <p>Image: Peptides and Proteins lab at IRB Barcelona</p>

Investigadores del IRB Barcelona modifican la clorotoxina, una proteína pequeña del veneno de escorpión, capaz de superar la barrera encefálica para transportar fármacos.

La barrera que protege el cerebro dificulta la llegada de fármacos para tratar enfermedades neurológicas y tumores cerebrales.

El laboratorio de Péptidos y Proteínas del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) ha presentado en la revista Chemical Communications una proteína pequeña (un péptido) derivada de la clorotoxina, proveniente del veneno de escorpión (Giant Yellow Israeli scorpion), capaz de transportar moléculas a través de la barrera hematoencefálica.

Esta barrera evita el paso de sustancias tóxicas, pero al mismo tiempo dificulta la llegada al cerebro de muchos fármacos potencialmente eficaces para enfermedades neurológicas y tumores. "Hasta el 98% de los medicamentos que podrían ser útiles no se pueden usar porque no pueden traspasar esta barrera", asegura el jefe del laboratorio, Ernest Giralt.

Los investigadores han hecho la síntesis química de la clorotoxina y de una serie de análogos, de menor longitud y más simplicidad, que mantienen parte de las propiedades del péptido original. Han evaluado la eficiencia en modelos celulares de barrera hematoencefálica que tienen en el laboratorio y han comprobado que el péptido denominado MiniCTX3 es capaz de transportar compuestos de diferente naturaleza "con gran eficacia" a través de esta barrera.

Venenos animales para el cerebro

Del mismo modo que la medicina tradicional utiliza productos naturales como plantas y flores para curar diversas enfermedades, el laboratorio del IRB Barcelona se inspira en los venenos para encontrar lanzaderas peptídicas. "Nuestro objetivo es ayudar a los fármacos a llegar al cerebro y por eso los unimos a péptidos diseñados para poder atravesar la barrera hematoencefálica. La conjugación a estas lanzaderas mejoraría su eficacia", comenta Meritxell Teixidó, investigadora asociada y colíder del trabajo. "Sólo dos o tres grupos en el mundo exploran los péptidos lanzadera. Nosotros trabajamos diversas estrategias y una es la de los venenos", añade Giralt.
En estudios anteriores, habían demostrado que, inspirándose en un péptido del veneno de abeja, la apamina, después de varias modificaciones químicas, obtenían una lanzadera que era capaz de transportar fármacos a través de la barrera hematoencefálica.
Tras estos resultados positivos, el laboratorio quería saber si los venenos pueden ser una fuente universal de lanzaderas peptídicas. "Hay miles de venenos descritos que contienen millones de péptidos con el potencial de convertirse en lanzaderas. Elegimos la clorotoxina porque ya se había descrito que actuaba como toxina en el cerebro ", puntualiza Teixidó.
Este estudio es un ejemplo de que la investigación puntera encuentra en la naturaleza una fuente de inspiración, en este caso, una lanzadera más para hacer que los fármacos lleguen mejor al lugar de acción en el cerebro.
El estudio ha recibido financiación del Ministerio de Ciencia, a través de fondos FEDER, y la Generalitat de Catalunya.

 

Artículo de referencia:

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