es.wedoany.com Noticia: Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Washington en San Luis han modificado genéticamente con éxito un parásito intestinal, el anquilostoma, para que produzca y administre fármacos terapéuticos dentro de un huésped vivo. Los resultados se publicaron en Nature Communications.
El anquilostoma es un parásito que habita en el intestino humano y que durante mucho tiempo ha afectado a cientos de millones de personas en regiones tropicales con recursos limitados. Puede vivir en el cuerpo humano durante años y secretar moléculas para coexistir con el huésped. El equipo de investigación aprovechó este mecanismo biológico del anquilostoma para lograr la primera modificación genética del parásito, haciéndolo producir un anticuerpo capaz de neutralizar la tetrodotoxina, una neurotoxina letal producida por el pez globo y otros organismos marinos, para la cual no existe antídoto. En experimentos con animales, los anquilostomas modificados, tras colonizar al huésped, generaron la antitoxina y la secretaron en el torrente sanguíneo, neutralizando parcialmente la toxicidad de la toxina.
La autora principal, la Dra. Makedonka Mitreva, PhD, catedrática Gordon R. Miller en la Facultad de Medicina de la Universidad Washington en San Luis (WashU Medicine), señaló que los anquilostomas, tras millones de años de evolución, han desarrollado la capacidad de sobrevivir a largo plazo en el huésped humano y transportar moléculas. El equipo de investigación planteó la pregunta de qué sucedería si, además de las aproximadamente 1000 sustancias que ya secreta el anquilostoma, se añadiera una molécula humana con efecto terapéutico. Este estudio demuestra que el concepto es viable.
La ventaja del anquilostoma como plataforma de administración de fármacos radica en sus características biológicas. Las larvas de anquilostoma en cantidades controladas ingresan al cuerpo humano mediante una píldora oral o una aplicación cutánea similar a una crema, migran al intestino delgado y se establecen allí, generalmente durante varios años. Dado que el anquilostoma no puede reproducirse dentro del huésped, el número de parásitos se mantiene fijo y la infección es controlable. Si es necesario eliminar la infección, una sola dosis oral de un fármaco antiparasitario puede eliminar los anquilostomas en 24 horas. Aunque la infección natural por anquilostomas puede causar síntomas digestivos leves, la infección crónica es grave para niños, mujeres embarazadas e individuos desnutridos, lo que subraya la importancia de controlar estrictamente la infección en aplicaciones terapéuticas.
Este estudio de prueba de concepto seleccionó el anticuerpo neutralizante de la tetrodotoxina, financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa del gobierno de EE. UU. (Defense Advanced Research Projects Agency), con el objetivo de encontrar soluciones para amenazas biológicas y químicas en áreas remotas. El equipo de investigación se basó en más de dos décadas de investigación genómica del anquilostoma, localizó sitios viables en el genoma del parásito, insertó genes portadores de instrucciones para fabricar la nueva antitoxina, aseguró que la inserción no alterara la actividad de los genes circundantes y promovió que el parásito secretara la antitoxina en el huésped. La sangre recolectada de hámsteres infectados con anquilostomas modificados genéticamente neutralizó parcialmente la tetrodotoxina, mientras que la sangre de animales infectados con parásitos no modificados no mostró capacidad de neutralización.
Mitreva señaló que el nivel de neutralización logrado en el estudio podría representar solo una pequeña fracción de lo que esta plataforma puede alcanzar en última instancia. Denominó a esta plataforma "chasis configurable" (configurable chassis), cuyos componentes aún se están optimizando para aumentar la producción y secreción de proteínas terapéuticas. Dado que los parásitos residen en el intestino, parte de las sustancias que secretan permanecen en el tracto intestinal, lo que significa que la concentración de moléculas terapéuticas en el intestino podría ser significativamente mayor que en el sistema circulatorio, haciendo que esta plataforma sea adecuada para terapias dirigidas al intestino.
Las investigaciones futuras requerirán una evaluación de seguridad rigurosa antes de su uso en humanos, incluyendo estrategias de contención biológica, como la ingeniería para que los parásitos no puedan producir huevos, protegiendo así al huésped y al medio ambiente. Las enfermedades inflamatorias intestinales, las alergias alimentarias y las enfermedades crónicas que requieren tratamiento farmacológico continuo son candidatos prometedores para el desarrollo futuro de esta plataforma.
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