Científicos
de la Universidad de Cambridge en colaboración con investigadores de la
computación en la Universidad de Manchester, ambas en Reino Unido, han creado
un nuevo método para acelerar el desarrollo de nuevos fármacos en la lucha
contra las enfermedades tropicales como la malaria, la esquistosomiasis y la
enfermedad del sueño africana.
La
herramienta aprovecha levaduras que han sido genéticamente modificadas para
expresar las proteínas del parásito y del humano con el fin de identificar
compuestos químicos que se dirigen a los parásitos causantes de las
enfermedades, pero sin afectar a sus anfitriones humanos.
Las
enfermedades parasitarias afectan a millones de personas anualmente, a menudo
en las zonas más deprimidas del planeta. Cada año, la malaria, causada por
parásitos Plasmodium, infecta a unos 200 millones de personas, matando a unas
655.000 personas, en su mayoría menores de 5 años. En la actualidad, los
métodos de detección de drogas para estas enfermedades utilizar parásitos
vivos, enteros, un método que, según estos expertos, tiene varias limitaciones.
En
primer lugar, puede ser extremadamente difícil o imposible el cultivo del
parásito, o al menos una de sus etapas del ciclo de vida, fuera de un huésped
animal, y, en segundo lugar, los métodos actuales no dan una idea de cómo el
compuesto interactúa con el parásito o la toxicidad del agente para los seres
humanos.
El
método de detección inteligente desarrollado ahora identifica los compuestos
químicos que se dirigen a las enzimas de los parásitos, pero no los de sus
huéspedes humanos, lo que permitirá la pronta eliminación de compuestos con efectos
secundarios potenciales, según publica 'Open Biology'.
El
profesor Steve Oliver, del Centro de Biología de Sistemas Cambridge y el
Departamento de Bioquímica de la Universidad de Cambridge, destaca:
"Nuestro método de detección proporciona un enfoque rápido y más barato
que complementa el uso de parásitos enteros. Esto significa que son necesarios
menos experimentos con parásitos y animales infectados".
El
nuevo método de ingeniería genética usa levadura de panadero para expresar
proteínas importantes de parásitos o de sus homólogos humanos. Las células de
levadura se marcan con diferentes proteínas fluorescentes para controlar el
crecimiento de las cepas de levadura individuales mientras crecen en
competencia entre sí. Este enfoque proporciona una alta sensibilidad (ya que
las levaduras sensibles a los medicamentos van a salir perdiendo frente a cepas
resistentes en la competencia por los nutrientes), reduce los costos y es
altamente reproducible, según sus autores.
Entonces,
los científicos pueden identificar los compuestos químicos que inhiben el
crecimiento de las cepas de levadura que transportan dianas de drogas
antiparasitarias, pero no inhiben la proteína humana correspondiente
(excluyendo por tanto los compuestos que podrían causar efectos secundarios
para los seres humanos que toman los medicamentos). Los compuestos se pueden
así explorar para el desarrollo adicional en medicamentos antiparasitarios.
Con
el fin de demostrar la eficacia de su herramienta de detección, los científicos
probaron con Trypanosoma brucei, el parásito que causa la enfermedad del sueño
africano. Mediante el uso de las levaduras de ingeniería para la detección de
sustancias químicas que podrían ser efectivas contra este parásito, se
identificaron compuestos potenciales y se pusieron a prueba en parásitos vivos
cultivados en el laboratorio. De los 36 compuestos analizados, el 60 por ciento
fue capaz de matar o inhibir seriamente el crecimiento de los parásitos (en
condiciones estándar de laboratorio).
La
doctora Elizabeth Bilsland, autora principal del artículo de la Universidad de
Cambridge, dijo: "Este estudio es sólo un comienzo y demuestra que podemos
diseñar un modelo de organismo, la levadura, para imitar un organismo de la
enfermedad y explotar esta tecnología optimizar los fármacos candidatos, así
como identificar y validar nuevos objetivos farmacológicos".
"En
el futuro, esperamos poder diseñar itinerarios completos de patógenos en
levaduras y también construir cepas de levadura que imitan estados de
enfermedad de las células humanas", concluye esta investigadora de la
Universidad de Cambridge.
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