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Nanoesferas rumbo al cerebro

Transportarán fármacos y así permitirán combatir padecimientos neurológicos como la enfermedad de Alzheimer, el mal de Parkinson y la epilepsia
Foto: ESPECIAL
22/12/2017
00:22
Fernando Guzmán Aguilar
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Desde hace tres años, Gerardo Leyva Gómez y sus colaboradores de la Facultad de Química de la UNAM desarrollan unas diminutas esferas (de 100 a 200 nanómetros de diámetro) que navegarán por el torrente sanguíneo hasta el cerebro para combatir padecimientos neurológicos como la enfermedad de Alzheimer, el mal de Parkinson, la epilepsia y la ataxia espinocerebelosa tipo 7, entre otros.

“Estas nanoesferas son extremadamente sofisticadas. En su interior contienen un fármaco o una herramienta genética; y en su superficie, una especie de radar o antena (integrado por polímeros, proteínas y péptidos, o por una combinación de todos ellos) que, como a un misil, las llevará a su sitio de acción. Este proceso se llama vectorización”, apunta el investigador.

En la Facultad de Química, Leyva Gómez y sus colaboradores modifican, con la adición de polímeros, la superficie de las nanopartículas que conforman estas nanoesferas; así, estas últimas podrán circular por el torrente sanguíneo, atravesar la barrera hematoencefálica (cubierta celular que impide el paso de sustancias extrañas al cerebro) e identificar el sitio de acción.

El sitio de acción de las nanoesferas serán neuronas específicas. La idea es curar o controlar patologías neurológicas como la enfermedad de Alzheimer, el mal de Parkinson y la epilepsia, o incluso el núcleo neuronal donde haya ocurrido una mutación, como sucede en la ataxia espinocerebelosa tipo 7, cuya incidencia ha aumentado en la región central del estado de Veracruz.

Este trabajo de investigación se realiza en colaboración con el doctor Jonathan J. Magaña Aguirre, del Laboratorio de Medicina Genómica del Instituto Nacional de Rehabilitación Luis Guillermo Ibarra Ibarra (INR LGII).

Implicaciones biológicas y económicas

“Dirigir un fármaco a un sitio específico se persigue desde hace 200 años; sin embargo, esta meta todavía no se cumple al 100 por ciento. En 1800, el médico alemán Paul Ehrlich sostenía que los fármacos deberían ser como balas mágicas: llegar directamente a donde se requieren”, recuerda Leyva Gómez.

El objetivo de las nanoesferas es llevar la mayor cantidad posible de fármaco hasta el sitio de acción, lo que implicaría menos efectos adversos y un mejor tratamiento para el paciente o para el control de la enfermedad.

Aunque la mayoría de estos vehículos están en etapa de evaluación celular, ya se han obtenido resultados satisfactorios.  En modelos animales (ratas y ratones) se ha logrado, para el caso de la epilepsia, el mismo efecto con una menor dosis de fármaco que la habitual.

“La nanoesfera para la epilepsia mide unos 200 nanómetros de diámetro. Está construida con un lípido y  transporta  una benzodiacepina, un fármaco muy potente que puede generar dependencia y que se administra también contra la ansiedad”, dice el investigador.

Esta nanoesfera ya se ha probado en líneas celulares, ratas y ratones, y ahora se analiza su posible desarrollo industrial. Se ha observado que con la mitad de la dosis habitual mejora la acción del fármaco, ya que contrarresta los ataques convulsivos, disminuye los efectos adversos y retrasa el proceso de dependencia. Esto, para Leyva Gómez, tiene implicaciones no sólo biológicas, sino también económicas.

Ataxia espinocerebelosa tipo 7

Llevar una herramienta genética al cerebro puede ser un camino más largo para curar una patología neurológica causada por una mutación, como la ataxia espinocerebelosa tipo 7, que transportar un fármaco para tratar la enfermedad de Alzheimer, el mal de Parkinson o la epilepsia.

“Cuando una sustancia extraña entra en las neuronas, es atacada por enzimas. Para librar ese ataque enzimático se necesita un vehículo que lo resista, se dirija a las neuronas y deposite en su núcleo una herramienta genética que contrarreste la mutación”, explica Leyva Gómez.

Estas nanoesferas podrían ser el vehículo ideal para tratar condiciones emergentes como las que representa la ataxia espinocerebelosa tipo 7, patología con una alta incidencia en la región central de Veracruz, y de la cual el grupo del doctor Magaña Aguirre ha sido pionero en su estudio en nuestro país.

“Este tipo de ataxia se caracteriza por la incoordinación de las extremidades y por la afectación de la visión, la audición y el olfato. Se presenta, además, neurodegeneración, esto es, muerte de neuronas y pérdida de capacidades a nivel cognitivo y muscular. Por lo tanto, hay una reducción importante de la esperanza de vida de quienes la padecen”, afirma el investigador.

La ataxia espinocerebelosa tipo 7 sería producto de una mutación originada por fenómenos de migración.

“Sí, las continuas migraciones del siglo XIX, tanto de la región sur de los Pirineos franceses como de la región norte de España, podrían ser la causa de su presencia localizada en el sureste mexicano, de acuerdo con los hallazgos genéticos identificados por el grupo del doctor Magaña Aguirre”, informa Leyva Gómez.

Este padecimiento se ha exacerbado en la comunidad de Tlaltetela, Veracruz, donde un sector muy amplio de la población ya lo padece. Desafortunadamente, su presencia se ha incrementado también en los niños, los cuales muestran una sintomatología aun más severa.

“La ataxia espinocerebelosa tipo 7 es un foco de emergencia porque, además, no tiene cura medicamentosa y la esperanza de vida de quienes la padecen es sumamente corta. Por si fuera poco, no hay registro gubernamental de ella”, indica el investigador.

Todavía no se descubren totalmente los mecanismos celulares que ocasionan esta enfermedad. En el Laboratorio de Medicina Genómica del Instituto Nacional de Rehabilitación Luis Guillermo Ibarra Ibarra se analiza su parte biológica, mientras en la Facultad de Química de la UNAM se aborda la parte tecnológica para combatirla.

“En tanto se obtiene mayor información de esta mutación, nosotros vemos en qué medida podemos intervenir con nuevos métodos para transportar fármacos y así ayudar a combatir ésta y otras patologías neurológicas. Es imprescindible tener propuestas tecnológicas”, finaliza Leyva Gómez.

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