Descubren un compuesto que podría cambiar el tratamiento de las lesiones cerebrales traumáticas

Un equipo internacional de científicos, en el que participa el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC), del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), organismo adscrito al Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, ha descubierto que un compuesto de pequeño tamaño -un péptido formado por cuatro aminoácidos-, denominado CAQK, tiene un efecto neuroprotector significativo en modelos animales de traumatismo craneoencefálico. Administrado poco después de la lesión por vía intravenosa en modelos animales (ratón y cerdo), CAQK se dirige específicamente a las zonas dañadas del cerebro, atraído por una proteína que está presente en mayor cantidad en las zonas lesionadas tras un traumatismo. CAQK se acumula en la zona marcada por la proteína y logra reducir la inflamación, la muerte celular y el daño en el tejido cerebral. Además, ha demostrado mejorar la recuperación funcional sin mostrar toxicidad aparente en ratones. Los resultados, publicados en la revista EMBO Molecular Medicine, abren nuevas posibilidades para tratar zonas lesionadas del cerebro.

El estudio está liderado desde la compañía Aivocode (Spin-off del institudo Sanford Burnham Prebys) de San Diego (California), en colaboración con el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC) del CSIC, y la Universidad de California Davis.

La empresa Aivocode, fundada por los investigadores Aman P. Mann, Sazid Hussain y Erkki Ruoslahti (autores del estudio), tiene previsto solicitar próximamente a la FDA (la agencia reguladora estadounidense) la autorización para iniciar los ensayos clínicos en humanos. Aunque aún no hay una fecha concreta, el hecho de que se trate de un péptido corto, fácil de producir y con buena penetración en los tejidos, facilita su desarrollo como fármaco.

Traumatismo craneoencefálico

El traumatismo cráneo encefálico es una lesión cerebral causada habitualmente por golpes en la cabeza, como accidentes de tráfico, laborales o caídas. Se estima que afecta a unas 200 personas por cada 100.000 habitantes al año. Actualmente, el tratamiento se centra en estabilizar al paciente, reduciendo la presión intracraneal y manteniendo el flujo sanguíneo, pero no existen fármacos aprobados para detener el daño cerebral ni sus efectos secundarios, como la inflamación o la muerte celular. Además, las terapias que se están investigando requieren inyecciones directas en el cerebro, una técnica invasiva que puede causar complicaciones.

"Las intervenciones actuales para tratar la lesión cerebral aguda tienen como objetivo estabilizar al paciente reduciendo la presión intracraneal y manteniendo el flujo sanguíneo, pero no existen fármacos aprobados para detener los daños y los efectos secundarios de estas lesiones”, explica el Dr. Pablo Scodeller, investigador del IQAC-CSIC y coautor del estudio.

El gran reto de la neurología

Encontrar una forma de tratar el cerebro lesionado de manera no invasiva es uno de los grandes retos de la neurología. Y este trabajo va en esa línea, basándose en otro llevado a cabo por los investigadores en 2016, que fue publicado en Nature Communications.

Entonces, el investigador Aman P. Mann, junto con Pablo Scodeller, trabajando en el laboratorio del Dr. Ruoslahti (autor senior principal de ambos estudios) en Sanford Burnam Prebys, descubrieron un péptido -una pequeña cadena de aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas- que se dirigía de forma específica a las zonas lesionadas del cerebro en ratones. El péptido CAQK, fue identificado mediante una técnica de cribado masivo (peptide-phage display) que permite seleccionar moléculas con afinidad por tejidos concretos. En aquel estudio, CAQK se utilizó como “vehículo” para transportar fármacos a la zona dañada. Sin embargo, en su nuevo trabajo los investigadores han ido un paso más allá y han comprobado que el péptido CAQK por sí solo tiene efectos terapéuticos.

Para evaluar su actividad terapéutica, primero se administró por vía intravenosa poco después de un traumatismo craneoencefálico moderado o grave y se vio que el péptido se acumulaba en el cerebro lesionado de ratones y cerdos (estos últimos tienen un cerebro más parecido al humano que los ratones). Además, se comprobó que el péptido se unía a unas moléculas especiales llamadas glicoproteínas (proteínas que llevan unidos azúcares), que se vuelven más abundantes después de una lesión y que forman parte de la matriz extracelular (una red de soporte que rodea a las células del cerebro).

El tratamiento de ratones con traumatismo craneoencefálico con este péptido resultó en una reducción del tamaño de la lesión en comparación con ratones control. “Se observó menor muerte celular y menos expresión de marcadores de inflamación en la zona lesionada, lo que indicaba que el CAQK aliviaba la neuroinflamación y los consiguientes efectos secundarios. También se hicieron pruebas de comportamiento y memoria en ratones tras el tratamiento, observando una mejora en el déficit funcional, sin toxicidad evidente”, explica el primer autor del estudio, Dr. Mann.

Los resultados del estudio evidencian que el péptido CAQK puede reparar la zona dañada demostrando así las potenciales aplicaciones terapéuticas tras un traumatismo. “Lo excitante es que además de probar ser muy efectivo, se trata de un compuesto muy simple: un péptido corto y simple, fácil de producir en forma segura a gran escala. Los péptidos de estas características tienen una buena penetración en los tejidos y no son inmunogénicos” concluye Scodeller.

IQAC / CSIC Comunicación

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