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El nanocuerpo recientemente desarrollado puede penetrar células cerebrales resistentes y tratar la enfermedad de Parkinson
Las proteínas llamadas anticuerpos ayudan al sistema inmunológico a encontrar y atacar patógenos extraños. Mini versiones de anticuerpos llamados nanocuerpos -; compuestos naturales en la sangre de animales como llamas y tiburones -; se están estudiando para el tratamiento de enfermedades autoinmunes y cáncer. Ahora, investigadores de Johns Hopkins Medicine han ayudado a desarrollar un nanocuerpo capaz de atravesar el duro exterior de las células cerebrales y desenredar las proteínas deformes que conducen a la enfermedad de Parkinson, la demencia con cuerpos de Lewy y otros trastornos neurocognitivos causados por la proteína dañina. El estudio, publicado el 19 de julio en Nature Communications, fue una colaboración entre investigadores de Johns Hopkins...
El nanocuerpo recientemente desarrollado puede penetrar células cerebrales resistentes y tratar la enfermedad de Parkinson
Las proteínas llamadas anticuerpos ayudan al sistema inmunológico a encontrar y atacar patógenos extraños. Mini versiones de anticuerpos llamados nanocuerpos -; compuestos naturales en la sangre de animales como llamas y tiburones -; se están estudiando para el tratamiento de enfermedades autoinmunes y cáncer. Ahora, investigadores de Johns Hopkins Medicine han ayudado a desarrollar un nanocuerpo capaz de atravesar el duro exterior de las células cerebrales y desenredar las proteínas deformes que conducen a la enfermedad de Parkinson, la demencia con cuerpos de Lewy y otros trastornos neurocognitivos causados por la proteína dañina.
El estudio, publicado el 19 de julio en Nature Communications, fue una colaboración entre investigadores de Johns Hopkins Medicine dirigidos por Xiaobo Mao, Ph.D., y científicos de la Universidad de Michigan, Ann Arbor. Su objetivo era encontrar un nuevo tipo de tratamiento que pudiera atacar específicamente las proteínas deformes llamadas alfa-sinucleína, que tienden a agruparse y bloquear el funcionamiento interno de las células cerebrales. Nuevas pruebas han demostrado que los grupos de alfa-sinucleína pueden propagarse desde el intestino o la nariz hasta el cerebro, impulsando la progresión de la enfermedad.
En teoría, los anticuerpos tienen el potencial de concentrarse en agrupar las proteínas alfa-sinucleína, pero los compuestos que combaten patógenos tienen dificultades para penetrar la capa externa de las células cerebrales. Para atravesar las resistentes capas de las células cerebrales, los investigadores eligieron nanocuerpos, la versión más pequeña de los anticuerpos.
Tradicionalmente, los nanocuerpos creados fuera de la célula no pueden realizar la misma función dentro de la célula. Por eso, los investigadores tuvieron que soportar los nanocuerpos para que permanecieran estables en una célula cerebral. Para ello, modificaron genéticamente los nanocuerpos para liberarlos de los enlaces químicos que normalmente se rompen dentro de una célula. Las pruebas demostraron que sin los enlaces, el nanocuerpo permanecía estable y aún podía unirse a la alfa-sinucleína deforme.
El equipo creó siete tipos similares de nanocuerpos, conocidos como PFFNB, que podrían unirse a grupos de alfa-sinucleína. De los nanocuerpos que crearon, uno es -; PFFNB2-; hizo el mejor trabajo al agrupar grupos de alfa-sinucleína en lugar de moléculas o monómeros individuales de alfa-sinucleína. Las versiones monoméricas de alfa-sinucleína no son dañinas y pueden tener funciones importantes en las células cerebrales. Los investigadores también necesitaban determinar si el nanocuerpo PFFNB2 podría permanecer estable y funcionar en las células cerebrales. El equipo descubrió que PFFNB2 era estable en células y tejidos vivos del cerebro de ratón y mostraba una fuerte afinidad por grupos de alfa-sinucleína en lugar de monómeros de alfa-sinucleína individuales.
Pruebas adicionales en ratones mostraron que el nanocuerpo PFFNB2 no puede evitar que la alfa-sinucleína se acumule en grupos, pero puede alterar y desestabilizar la estructura de los grupos existentes.
Sorprendentemente, indujimos la expresión de PFFNB2 en la corteza y evitamos que los grupos de alfa-sinucleína se extendieran a la corteza cerebral del ratón, la región responsable de la cognición, el movimiento, la personalidad y otros procesos de orden superior”.
Ramhari Kumbhar, Ph.D., co-primer autor, becario postdoctoral, Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins
"El éxito de PFFNB2 en la unión de grupos dañinos de alfa-sinucleína en entornos cada vez más complejos sugiere que el nanocuerpo podría ser la clave para ayudar a los científicos a estudiar estas enfermedades y, en última instancia, desarrollar nuevos tratamientos", dice Mao, profesor asociado de neurología.
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