Investigadores del IBEC hallan una nueva forma de transportar eficazmente fármacos al cerebro

Un grupo internacional de investigadores liderados por la profesora ICREA Silvia Muro del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) y la Universidad de Maryland (Estados Unidos) ha identificado una nueva forma de transportar fármacos al cerebro, uno de los grandes desafíos de la ciencia farmacéutica actual, lo que podría ayudar a diseñar nuevos tratamientos para enfermedades neurológicas tales como el Parkinson o el Alzheimer.

Para la elaboración del trabajo, publicado esta semana en la prestigiosa revista Journal of Controlled Release, los expertos unieron un anticuerpo capaz de reconocer la proteína ICAM-1 –una molécula expresada en la superficie de los vasos sanguíneos- a una serie de nanopartículas poliméricas que pueden transportar un fármaco e inyectarlo por vía intravenosa.

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Al poco tiempo tras su administración en ratones de laboratorio, las nanopartículas recubiertas con este anticuerpo habían conseguido llegar al cerebro atravesando la barrera hematoencefálica, que separa el torrente sanguíneo de este tejido y se caracteriza por tener una permeabilidad altamente selectiva.

La barrera hematoencefálica actúa de manera eficaz al proteger al cerebro de patógenos y sustancias toxicas que puedan circular en la sangre, lo que hace que las enfermedades que afectan al cerebro sean difíciles de tratar, pues el 98% de los fármacos no pueden cruzarla. En cambio, substancias naturales como nutrientes, hormonas y células del sistema inmune sí pueden atravesarla y entrar al cerebro desde el flujo sanguíneo.

La estrategia diseñada por el grupo de la Dra. Muro para superar esta barrera se basa precisamente en el uso de ICAM-1, que es una de las dianas usadas por las células del sistema inmune para atravesar esta barrera.

Según apuntan los investigadores del IBEC y la Universidad de Maryland, se trata de un hallazgo muy significativo, pues podría ayudar a optimizar la liberación de fármacos a través del endotelio, que es el tejido que recubre la parte interna de los vasos sanguíneos. De esta forma, los fármacos podrían penetrar eficazmente la barrera hematoencefálica y entrar al cerebro.

“En este trabajo demostramos como esta estrategia ayuda a transportar al cerebro de animales de experimentación un fármaco que no puede pasar por sí mismo a este órgano, lo que podría ofrecer un nuevo tratamiento para la enfermedad de Niemann-Pick tipo A, un síndrome neurodegenerativo congénito e incurable, sin tratamiento actual, expone Silvia Muro, la autora principal del trabajo.

En este sentido, la experta añade que “siguiendo esta misma estrategia, el sistema podría adaptarse para liberar otros fármacos y ayudar a pacientes de otras enfermedades que afectan al cerebro, como el Alzheimer, Parkinson, meningitis o glioblastoma”. De hecho, la investigadora está inmersa en otro proyecto del IBEC cuyo objetivo es obtener nuevos anticuerpos para avanzar esta estrategia hacia la clínica.

La Profesora Silvia Muro se incorporó al IBEC a finales de 2017 para liderar el grupo ‘Targeted Therapeutics and Nanodevices’, que investiga cómo diseñar nanotransportadores cargados con medicamentos que pueden usar las rutas naturales de transporte en el organismo para tratar enfermedades neurodegenerativas, cardiovasculares, metabólicas o el cáncer.

Artículo de referencia: Rachel L.Manthe, Maximilian Loeck, Tridib Bhowmick, Melani Solomon, Silvia Muro. «Intertwined mechanisms define transport of anti-ICAM nanocarriers across the endothelium and brain delivery of a therapeutic enzyme». Journal of Controlled Release, August 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2020.05.009