Investiga, que no es poco

Dame veneno, que quiero vivir

En el imaginario colectivo, la palabra veneno suele tener connotaciones negativas. Sin embargo, esto no siempre es así. Pensemos, por ejemplo, en la formación que integraron Kiko Veneno y los hermanos Amador a finales de los años 70 y cuyo único disco, titulado como la banda, “Veneno”,  ha sido recientemente considerado por la prensa especializada como el mejor disco español del siglo XX. Continuando con la música, ¿quién no ha canturreado alguna vez el mítico “Dame veneno” de Los Chunguitos? (y continuaba: “que quiero morir”). Durante las siguientes líneas, abordaremos una versión del famoso tema pero con un desarrollo totalmente opuesto, ejecutada por científicos del Instituto de investigación biomédica de Barcelona (IRB-Barcelona). Este grupo de investigadores lleva años trabajando duro para sintetizar moléculas derivadas del veneno de animales de manera que sirvan para transportar fármacos hacia el cerebro y puedan usarse en el tratamiento de enfermedades que afectan al sistema nervioso central. A continuación, os resumimos dos de sus últimos trabajos (estudio 1estudio 2).

El cerebro: una región inalcanzable para los fármacos

El cuerpo humano es un sistema complejo, asombrosamente engranado, cuyo cuadro de mando, situado en la cabeza, se encuentra perfectamente protegido de agresiones externas. Así, el cráneo, por un lado, protege nuestro cerebro de agresiones físicas, y la barrera hematoencefálica, por otro, lo protege de agresiones químicas. La barrera hematoencefálica está compuesta por células cerebrales que separan el riego sanguíneo del fluido extracelular cerebral y su principal misión es evitar que lleguen al cerebro sustancias tóxicas que puedan dañar esta región tan sensible.

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Detalle de la estructura periendotelial que constituye la barrera hematoencefálica. Autor: Nicola B. Hamilton, David Attwell, and Catherine N. Hall, en wikimedia commons.

Este sistema de protección cumple tan bien su papel, que la llegada de fármacos al cerebro para tratar enfermedades neurológicas o tumores cerebrales supone un problema de difícil solución: son identificados por la barrera hematoencefálica como tóxicos, impidiendo que atraviesen la misma y alcancen su región objetivo.

La naturaleza, fuente de inspiración para transportar fármacos al cerebro

Sin embargo, como en tantas otras ocasiones, la naturaleza ha diseñado soluciones para todo a lo largo de miles y miles de años de evolución. Así, muchos animales poseen venenos con actividad neurotóxica, es decir, sus moléculas son capaces de burlar la barrera hematoencefálica y llegar hasta el cerebro. Precisamente, ésta es la cualidad que han aprovechado este grupo de investigadores para desarrollar moléculas inspiradas en el veneno de dos especies de invertebrados de modo que puedan usarse como vehículo de transporte para fármacos hacia cerebro.

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Escorpión palestino amarillo (Leiurus quinquestriatus), especie cuyo veneno ha servido de inspiración a los investigadores. Autor: Ester Inbar, en wikimedia commons.

La idea básica es crear derivados que constituyan una versión simplificada de los péptidos (los “hermanos pequeños” de las proteínas) que constituyen el principio activo del veneno, de manera que se mantengan las funciones que interesan (por ejemplo, su capacidad para superar la barrera hematoencefálica), mientras se suprimen las que no interesan (por ejemplo, su toxicidad). Estos compuestos son derivados de la Apamina y la Clorotoxina, los péptidos que conforman el veneno de la abeja y el escorpión, respectivamente.  De momento, los investigadores han conseguido demostrar su uso eficaz como vehículo para llevar fármacos al cerebro a través de la barrera hematoencefálica en modelos animales.

Estos trabajos muestran, una vez más, cómo la naturaleza puede servir de fuente de inspiración para encontrar soluciones a determinados problemas, en este caso tan graves como el tratamiento de enfermedades que afectan al sistema nervioso central. Entre éstas, se encuentran algunas de las que tienen un pronóstico más funesto, como algunos tipos de tumores cerebrales, en cuyo tratamiento se han conseguido avances muy modestos en los últimos años en comparación con el gran avance que han experimentado los tratamientos de otras patologías graves.

Artículos completos:

Oller-Salvia B, Sánchez-Navarro M, Ciudad S, Guiu M, Arranz-Gibert P, García C, Gomis RR, Cecchelli R, García J, Giralt E & Teixidó M. 2016. MiniAp-4: A Venom-Inspired Peptidomimetic for Brain Delivery. Angewandte Chemie, 128: 582-585. Doi: 10.1002/ange.201508445.

Díaz-Perlas C, Varese M, Guardiola S, García J, Sánchez-Navarro M, Giralt E & Teixidó M. 2018. From venoms to BBB-shuttles. MiniCTX3: a molecular vector derived from scorpion venom. Chemical Communications, 54: 12738-12741. Doi: 10.1039/C8CC06725B.