Nuevas moléculas de fármacos son prometedoras para el tratamiento de la enfermedad infantil mortal
Histopatología del músculo gastrocnemio de un paciente que murió de distrofia muscular pseudohipertrófica, tipo Duchenne. La sección transversal del músculo muestra un extenso reemplazo de fibras musculares por células adiposas. Crédito: Wikimedia Commons/Dominio público
Los científicos han identificado una forma de «rescatar» las células musculares que han mutado genéticamente, allanando el camino para un posible nuevo tratamiento para enfermedades infantiles raras como la distrofia muscular de Duchenne (DMD).
El estudio, dirigido por las Universidades de Exeter y Nottingham, se publica en las Actas de las Academias Nacionales de Ciencias. La investigación utilizó fármacos novedosos que se están desarrollando en la Universidad de Exeter, que «reprograman metabólicamente» los centros de producción de energía celular en las células musculares, proporcionándoles una fuente de combustible para generar energía metabólica.
DMD es un trastorno genético condición causada por una mutación en un gen llamado distrofina que resulta en una degeneración y debilitamiento muscular progresivo e irreversible. Sus síntomas incluyen atrofia muscular que conduce a una pérdida de la capacidad de caminar en los niños para la que no existe una cura conocida. Actualmente, la afección se trata con esteroides, como la prednisona, pero pueden dejar de funcionar y los efectos secundarios son comunes. La investigación, financiada por el Consejo de Investigación Médica (Reino Unido) y la Fundación Unida de Enfermedades Mitocondriales en los EE. UU., fue dirigida por los profesores Nate Szewczyk en Nottingham y Matt Whiteman en Exeter y se centró en futuras formas alternativas de mejorar el rendimiento muscular cuando falta el gen de la distrofina o es defectuoso.
El equipo de investigación compuesto por científicos de Australia, EE. UU., los Países Bajos y Alemania, así como del Reino Unido, primero utilizó gusanos microscópicos (C. elegans) y luego ratones con mutaciones genéticas específicas que afectan la fuerza muscular, que coinciden con mutaciones que causan DMD en humanos. El equipo descubrió que estos animales tenían defectos en la marcha, el movimiento y la fuerza muscular, y tenían defectos marcados en la estructura de sus mitocondrias musculares, el diminuto orgánulo responsable de la regulación de la energía celular.
Los animales también tenían niveles más bajos enzimas metabólicas utilizadas para la generación del gasotransmisor sulfuro de hidrógeno en sus músculos, así como niveles más bajos del propio gas. El tratamiento de estos animales con un compuesto llamado NaGYY, que reemplazó el sulfuro de hidrógeno perdido, revirtió parcialmente algunos de los defectos musculares y mitocondriales de la misma manera que lo hizo el fármaco de referencia prednisona. Sin embargo, atacar específicamente las mitocondrias con sulfuro de hidrógeno utilizando el compuesto AP39 mostró los mismos efectos pero a una dosis 3,7 millones de veces menor.
El profesor Nate Szewczyk del Ohio Musculoskeletal & Neurological Institute, EE. UU., comentó: «Los esteroides son muy efectivos y medicamentos seguros, pero su uso durante un largo período de tiempo hace que los efectos desaparezcan y pueden tener algunos efectos secundarios muy desagradables y que cambian la vida. Los compuestos que hemos usado en nuestro estudio no son esteroides y funcionan de una manera muy similar. a estos medicamentos brindan la misma mejora en la función muscular, pero en una dosis mucho, mucho más baja y debido a que no son esteroides, es poco probable que produzcan efectos secundarios inducidos por esteroides, como músculos más débiles y menor capacidad para combatir infecciones».
Ph.D. La estudiante Rebecca Ellwood agregó: «La vida surgió por primera vez en la Tierra en un ambiente rico en sulfuro y prosperó durante miles de millones de años antes de que fuera reemplazada por el oxígeno que tenemos hoy. Nuestras células y nuestras mitocondrias han mantenido la capacidad de producir y usar cantidades muy pequeñas de sulfuro para mantenerse saludable. Nuestro estudio ahora muestra que en los modelos de DMD, esta vía metabólica es defectuosa, lo que ofrece un potencial para la intervención terapéutica para corregir este defecto».
Profesor Matt Whiteman, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Exeter , quien desarrolló los compuestos de herramientas utilizados en este estudio y las moléculas de próxima generación para su comercialización, dijo: «Estamos muy entusiasmados de que nuestros hallazgos muestren que un déficit en el sulfuro muscular puede contribuir al desarrollo de la distrofia muscular de Duchenne. Rectificar este déficit puede conducir a nuevos enfoques de tratamiento para esta y otras enfermedades actualmente incurables, sin depender de esteroides potencialmente dañinos. En Exeter estamos desarrollando enfoques más avanzados t o apuntar a las mitocondrias musculares, y nuestro objetivo es crear una nueva compañía de biotecnología llamada ‘MitoRx Therapeutics’ para desarrollar estos enfoques más nuevos para uso clínico durante 2021».
Dr. Kate Adcock, directora de Investigación e Innovación de la organización benéfica Muscular Dystrophy UK, dijo: «Agradecemos la investigación que aumenta nuestra comprensión de las vías moleculares que podrían contribuir a los síntomas de la distrofia muscular de Duchenne y ofrecer nuevos objetivos terapéuticos potenciales». a partir de estudios de pacientes, esta investigación ha mostrado resultados interesantes en modelos animales de distrofia muscular de Duchenne y es alentador ver estos estudios en etapas tempranas para una afección rara y compleja».
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Las nuevas moléculas de fármacos son prometedoras para el tratamiento de enfermedades infantiles terminales hereditarias raras. elegans modelo de distrofia muscular de Duchenne», PNAS (2021). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2018342118 Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Exeter Cita: Las nuevas moléculas de fármacos son prometedoras para el tratamiento de la enfermedad infantil mortal (22 de febrero de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-drug-molecules-fatal-child-disease.html Este documento está sujeto a los derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.