Nuestro cerebro tiene una barrera hematoencefálica que funciona como mecanismo de protección al evitar que sustancias tóxicas ingresen al cerebro; sin embargo, esta barrera dificulta la llegada de fármacos al encéfalo que pudiesen funcionar como tratamiento para diversas enfermedades neurológicas, además de tumores cerebrales.
Esto ha impedido que se pongan en marcha diversas estrategias que podrían tratar de forma directa las enfermedades que atacan al cerebro; no obstante, un equipo de investigadores ha modificado una proteína presente en el veneno de escorpión que tiene la posibilidad de atravesar la barrera hematoencefálica; estos resultados podrían impulsar el desarrollo de fármacos dirigidos específicamente al cerebro.
Científicos usan el veneno de escorpión para atravesar la barrera hematoencefálica
La barrera hematoencefálica se corresponde con un sistema de protección natural del cerebro que evita la entrada de sustancias extrañas; principalmente, esta barrera se compone de células endoteliales que recubren los capilares del cerebro, controlando y restringiendo la entrada de sustancias tóxicas desde el torrente sanguíneo hasta el fluido cerebral.
Si bien la barrera hematoencefálica evita el paso de sustancias tóxicas al cerebro, también dificulta la entrada de fármacos que podrían ser esenciales para tratar enfermedades neurológicas y tumores cerebrales. De hecho, según los expertos, hasta el 98% de los fármacos existentes podrían tener eficacia, sin embargo, no se usan porque no pueden atravesar esta barrera.
No obstante, un equipo de investigadores adscritos al Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona, en España, parece haber encontrado la solución a este problema. En este sentido, los investigadores han modificado una proteína presente en el veneno de una especie de escorpiones que tiene el potencial de superar la barrera hematoencefálica para transportar medicamentos.
Investigaciones previas han demostrado que un péptido presente en el veneno de abeja, denominado como apamina, tras ser modificado químicamente, puede convertirse en una lanzadera capaz de hacer llegar medicamentos al cerebro, atravesando la barrera hematoencefálica. Así, inspirados por estos resultados, los investigadores se propusieron comprobar si los venenos pudiesen ser fuentes universales de transportadores basados en péptidos.
El veneno de escorpión podría ayudar a transportar fármacos directamente al cerebro
Una buena parte de los venenos conocidos contienen péptidos que potencialmente pueden convertirse en moléculas transportadoras; en el caso particular, los investigadores eligieron la clorotoxina, proveniente del veneno de una especie de escorpiones llamada escorpión palestino amarillo, ya que se ha demostrado que actúa como toxina a nivel cerebral.
Específicamente, los investigadores realizaron la síntesis química de la clorotoxina y de una serie de análogos más simples que mantienen parte de las características del péptido original. Posteriormente, se evaluó su eficiencia en modelos celulares de la barrera hematoencefálica desarrollados en el laboratorio.
De esta manera, se comprobó que un péptido llamado MiniCTX3 tiene la capacidad de transportar diferentes compuestos a través de esta barrera mostrando altos índices de eficacia. Según los investigadores, este descubrimiento representa un gran avance que podría garantizar a futuro el diseño de fármacos entregados directamente al cerebro. Finalmente, el equipo se plantea seguir trabajando, tanto con venenos como con otras sustancias, a fin de identificar otras moléculas que puedan funcionar como mecanismo de transporte de fármacos al cerebro.
Referencia: From venoms to BBB-shuttles. MiniCTX3: a molecular vector derived from scorpion venom, (2018). https://www.doi.org/10.1039/C8CC06725B