Identificación de un nuevo objetivo para el tratamiento de la esquistosomiasis
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Las enfermedades tropicales desatendidas (NTD, por sus siglas en inglés) representan un grupo de aproximadamente 20 afecciones que afectan a más de mil millones de personas en todo el mundo. Son enfermedades de la pobreza que impactan a las personas que viven en las comunidades más pobres en términos de riqueza, infraestructura y acceso al saneamiento. Ellos quitan la salud; y para los niños, sus posibilidades de permanecer en la escuela y ganarse la vida.
Uno de los defectos del tubo neural más impactantes es la esquistosomiasis (la ‘fiebre del caracol’, Bilharzia). Esta enfermedad es causada por una infección con gusanos parásitos conocidos como esquistosomas que viven en la sangre de su huésped donde ponen huevos que causan daño a los tejidos. La esquistosomiasis se trata con un fármaco llamado praziquantel, descubierto en la década de 1980. Sin embargo, durante más de cuarenta años, no se ha entendido cómo funciona este fármaco. Esto ha sido un obstáculo para el diseño de nuevas terapias tanto para la esquistosomiasis como para otras enfermedades causadas por platelmintos parásitos.
En un trabajo publicado recientemente en Science Translational Medicine, equipos independientes del Medical College of Wisconsin (MCW) y El Instituto de Investigación Biomédica de Texas finalmente ha resuelto este misterio. Ambos grupos de investigadores convergieron en una proteína dentro de estos gusanos que se activa con praziquantel para ayudar a eliminar los gusanos del cuerpo.
«Praziquantel es uno de los medicamentos clínicos más importantes de los que la gente no ha oído hablar», dice Jonathan Marchant, Ph.D., profesor, MCW, autor principal de uno de los estudios. «Esto se debe a que es un fármaco que se usa para tratar una enfermedad tropical desatendida, que desafortunadamente atrae menos investigación e inversión a pesar de su carga para las personas en todo el mundo».
El grupo de Marchant demostró que el praziquantel se une con alta especificidad a un tipo del canal iónico, conocido como canal de potencial receptor transitorio (TRP). La activación de este canal TRP del gusano por praziquantel causa una parálisis rápida y daño al parásito, lo que provoca la eliminación de los gusanos del cuerpo.
Al colaborar con científicos de Merck KGaA, Darmstadt, Alemania, la compañía involucrada en el descubrimiento de praziquantel, el equipo mapeó el sitio de unión de praziquantel y se validó un modelo detallado de las interacciones moleculares necesarias para activar el canal en el laboratorio de Marchant.
«Al tener una comprensión detallada de cómo este fármaco interactúa con este objetivo en el molecular ofrece nuevas oportunidades para el desarrollo de fármacos que ayuden a combatir esta enfermedad debilitante de los niños», dice Lukas Friedrich, coautor principal de esta investigación y científico de Merck KGaA, Darmstadt, Alemania.
Esta nueva comprensión del praziquantel ya ha aclarado por qué algunos gusanos parásitos muestran una insensibilidad natural al praziquantel, mientras que otros son muy sensibles a este fármaco.
«Diminuta variación en este almacenamiento de bolsillo vinculante ps praziquantel de trabajar», dice Sang-Kyu Park, científico del personal, MCW, primer autor de esta investigación. «Demostramos que tal variación ocurre naturalmente en un tipo de platelminto parásito que causa enfermedades en el ganado bovino y en el ganado, y esto también puede ocurrir con la esquistosomiasis, lo que genera preocupación de que el praziquantel pueda dejar de funcionar en la clínica».
Esto La conclusión se vio reforzada por el trabajo coeditado en la misma edición de Science Translational Medicine del grupo de Tim Anderson del Instituto de Investigación Biomédica de Texas. El grupo de Texas Biomed estudió una población de gusanos que mostró resistencia a la exposición al praziquantel, aplicando análisis genéticos de última generación para identificar regiones dentro del genoma del gusano que apuntalaban esta insensibilidad al tratamiento farmacológico. Sorprendentemente, sus análisis identificaron el mismo canal TRP, proporcionando una verificación independiente de la importancia de este objetivo en particular.
«Tenemos dos documentos independientes que utilizan métodos completamente diferentes y llegan exactamente a las mismas conclusiones», dice Tim Anderson. , Ph.D., profesor, Texas Biomed, autor principal del estudio Texas Biomed. «Debido a que los artículos se publican uno tras otro, creo que se los tomará muy en serio. La investigación sobre los canales TRP de los mamíferos ganó el premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2021. Que estos canales también estén involucrados en el modo de acción de un fármaco antiparasitario de importancia crítica es extremadamente emocionante».
«Esta investigación tendrá un gran impacto en el tratamiento de la esquistosomiasis en el campo», añade Thomas Spangenberg, director de Innovación Abierta de Salud Global y Descubrimiento de Fármacos en el Instituto de Salud Global. de Merck KGaA, Darmstadt, Alemania. «Comprender finalmente el mecanismo de acción del praziquantel ayudará a catalizar nuevas investigaciones que respaldarán los programas de control y eliminación de la esquistosomiasis en todo el mundo. Este es un avance importante».
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Una serie de compuestos recientemente descubiertos podrían tratar la esquistosomiasis, enfermedad del gusano parásito Más información: Sang-Kyu Park et al, Mecanismo de acción de praziquantel en un canal de iones de gusanos planos parásitos, Science Translational Medicina (2021). DOI: 10.1126/scitranslmed.abj5832
Winka Le Clec’h et al, El análisis genético de la respuesta de praziquantel en parásitos esquistosomas implica un canal de potencial receptor transitorio, Science Translational Medicine (2021). DOI: 10.1126/scitranslmed.abj9114 Información de la revista: Science Translational Medicine