Molécula con potencial para tratar esclerosis múltiple pasa prueba toxicológica en pez cebra
Estudio realizado en un centro de investigación apoyado por la FAPESP muestra que el péptido antiinflamatorio TnP podría conducir al desarrollo de fármacos (fotomicrografía de una lesión desmielinizante de esclerosis múltiple). Crédito: Wikimedia Commons
Investigadores brasileños que estudian un pez venenoso autóctono han confirmado una ruta hacia el desarrollo de fármacos para el tratamiento de enfermedades inflamatorias crónicas como la esclerosis múltiple y el asma.
El pez sapo venenoso Thalassophryne nattereri contiene un péptido (TnP) con potencial antiinflamatorio y antialérgico. La confirmación de este potencial ha llegado ahora a través del pez cebra Danio rerio, una popular especie de acuario originaria del sur de Asia que comparte el 70 % de su genoma con los humanos y se usa ampliamente como modelo para ensayos in vivo en el desarrollo de fármacos.
Los investigadores probaron TnP en D. rerio para medir su toxicidad. En poco más de un año, su investigación demostró que el péptido es seguro. No causó disfunción cardíaca ni problemas neurológicos en las pruebas de toxicidad que realizaron.
El estudio fue realizado en el Laboratorio Especial de Toxinología Aplicada del Instituto Butantan en São Paulo (Brasil) por investigadores afiliados al Centro de Investigación sobre Toxinas, Respuesta Inmune y Señalización Celular (CeTICS), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (RIDC) financiado por la Fundación de Investigación de São PauloFAPESP.
Además de probar la seguridad del péptido cuando se usa como anti- agente inflamatorio, los resultados refuerzan la importancia de D. rerio como un modelo animal alternativo para el desarrollo de fármacos que ahorra tiempo y dinero.
Los ensayos preclínicos son importantes para probar la eficacia (actividad terapéutica) de las moléculas in vivo y para evaluar los efectos adversos y la seguridad. En el descubrimiento de fármacos, el 98% de los compuestos probados en animales se abandonan antes de las pruebas clínicas.
En un artículo publicado en Toxicology Reports, los investigadores dicen que los péptidos representan alrededor del 2% del mercado mundial de fármacos, pero aun así cuenta para una cuota de mercado valorada en unos 20 000 millones de USD.
«Los resultados destacan un amplio índice terapéutico para la TnP con dosis no letales y seguras de 1 nm [nanómetro] a 10 m [micrómetro], sin causar neurotoxicidad o efecto cardiotóxico. La baja frecuencia de anomalías [causadas] por la TnP se asoció con la alta seguridad de la molécula y la capacidad del embrión en desarrollo para procesarla y eliminarla. La TnP cruzó la barrera hematoencefálica sin alterar la arquitectura normal del prosencéfalo, el mesencéfalo , y rombencéfalo [las tres principales divisiones del desarrollo del cerebro]», escriben los autores.
El estudio fue el resultado de la investigación de maestría de Joo Batista-Filho, supervisada por Mnica Lopes Ferreira y Carla Lima da Silva. Se utilizó la Plataforma Pez Cebra, lanzada en 2015 por CeTICS.
La Plataforma Pez Cebra está a disposición de los científicos para la investigación, ofrece cursos sobre manejo y biología del pez cebra y hace divulgación científica. Más de 160 investigadores de 100 instituciones públicas y privadas colaboran actualmente a través de Zebrafish Network, también creada por CeTiCS.
Diagrama que muestra las etapas de desarrollo de las larvas de pez cebra. La transparencia del embrión permite su uso para observar el efecto de ciertas moléculas en sus órganos. Crédito: Plataforma Pez Cebra/CeTICS
«La ciencia se muere sin inversión y el compromiso de la FAPESP con esta plataforma está dando sus frutos», dijo Ferreira. «Aquí se están realizando investigaciones de vanguardia, junto con ensayos preclínicos que son importantes tanto para la academia como para la industria».
El pez cebra se ha utilizado durante décadas en ensayos realizados en otros países, dijo, y agregó que Brasil está cerrar la brecha y que el rápido ciclo de vida del animal acelera el proceso de investigación.
La especie de agua dulce es fácil de manejar, se reproduce rápidamente, se desarrolla de huevo a larva en 48-72 horas y alcanza la edad adulta con solo tres meses de edad. Los embriones de pez cebra son transparentes y se puede observar fácilmente el efecto de un compuesto en los órganos del animal, por ejemplo.
Ferreira y colaboradores descubrieron el TnP (péptido T. nattereri) en 2007. Mientras tanto, Lima contaba con pruebas de laboratorio estandarizadas para evaluar la esclerosis múltiple en roedores. Los dos investigadores decidieron trabajar juntos para probar la eficacia de TnP en el tratamiento de la enfermedad, concluyendo por sus funciones antiinflamatorias e inmunomoduladoras.
La familia TnP abarca péptidos sintéticos que contienen una secuencia de 13 L-aminoácidos en su estructura primaria. Los productos sintéticos derivados de TnP han sido patentados en al menos nueve países, incluidos EE. UU., India y Japón, así como en la UE. En Brasil, se presentó una solicitud de patente en asociación con la empresa farmacéutica Cristlia.
Los estudios realizados por el grupo con ratones entre 2013 y 2015 ya habían demostrado que la TnP puede tratar la esclerosis múltiple, retrasando la aparición de enfermedades graves síntomas y mejora de los signos clínicos de la enfermedad.
La esclerosis múltiple es un trastorno inflamatorio autoinmune crónico del sistema nervioso central, en el que el sistema inmunitario ataca la vaina de mielina que protege las fibras nerviosas en el cerebro, la médula espinal y nervios ópticos, interrumpiendo la comunicación con el resto del organismo. Puede causar debilidad muscular, pérdida de la visión, dolor y alteración de la coordinación motora. Afecta a unos 2,5 millones de personas en todo el mundo, incluidas unas 35.000 en Brasil, según la Asociación Brasileña de Esclerosis Múltiple (ABEM).
En el artículo publicado en Toxicology Reports, los investigadores dicen que la cardiotoxicidad inducida por fármacos es la principal motivo del retiro del medicamento del mercado. «Por ejemplo, entre 1994 y 2006, el 45 % de los medicamentos descontinuados tuvieron efectos adversos como isquemia cardíaca y arritmogénesis. En esta línea, el pez cebra se ha convertido en un organismo modelo para la investigación cardiovascular, investigando la función de los genes y modelando una variedad de enfermedades humanas secundarias». los efectos de los fármacos quimioterapéuticos o, en particular, para evaluar candidatos a fármacos», señalan.
Para Batista-Filho, el estudio proporciona más evidencia del valor del modelo de pez cebra en la investigación preclínica. «No sustituye a los ratones, pero evita gastos futuros en moléculas que pueden no ser prometedoras o resultar demasiado tóxicas en fases anteriores», dijo cuando se le preguntó sobre las reservas con respecto al uso de peces cebra en ensayos en comparación con roedores.
Abogar por la inversión en ciencia e investigación en Brasil, Batista-Filho dijo que estaba encantado de lograr la publicación de su disertación de maestría en una revista científica. «Estoy encantado», dijo. «La publicación es un hito para cualquier científico. Te enfocas en el bien que puede hacer la investigación, pero la publicación es un reconocimiento al arduo trabajo del equipo».
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¿Estrés crónico? Pez cebra al rescate Más información: Joo Batista-Filho et al, La detección preclínica temprana con pez cebra (Danio rerio) revela la seguridad del agente terapéutico antiinflamatorio candidato TnP, Toxicology Reports (2020). DOI: 10.1016/j.toxrep.2020.12.004 Proporcionado por FAPESP Cita: Molécula con potencial para tratar la esclerosis múltiple pasa pruebas de toxicología en pez cebra (9 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:// medicalxpress.com/news/2021-03-molecule-potential-multiple-sclerosis-toxicology.html Este documento está sujeto a 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.