Nanomoléculas para inhibir Alzheimer y Parkinson

En el artículo, Polyoxometalates as Effective Nano-inhibitors of Amyloid Aggregation of Pro-inflammatory S100A9 Protein Involved in Neurodegenerative Diseases, publicado en la revista ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, investigadores de la Umeå University de Suecia en colaboración con investigadores de Croacia y Lituania describen como moléculas nanométricas de un elemento químico particular pueden inhibir la formación de placa en los tejidos cerebrales. Cuando las proteínas se pliegan mal, forman fibrillas insolubles llamadas amiloides, que están involucradas en varias enfermedades graves como el Alzheimer, el Parkinson y la enfermedad de las vacas locas.

Crédito: H. Chaudhary y col. ACS Appl. Mater. Interfaces

Los agregados amiloides destruyen las células neuronales y forman placas en los tejidos cerebrales. Los investigadores han descubierto que unas nanomoléculas particulares son capaces de obstaculizar la formación amiloide de la proteína proinflamatoria S100A9. Las citadas  moléculas pueden incluso disolver amiloides ya preformados, lo que se ha demostrado mediante el uso de microscopía de fuerza atómica y técnicas de fluorescencia. Las moléculas en cuestión son polioxoniobatos (contienen el elemento químico niobio) de tamaño nanométrico, denominados iones polioxometalato por su carga negativa. Han trabajado con dos moléculas de polioxoniobato diferentes, Nb10 y TiNb9 (titanio y niobio). Ambos resultaron inhibir los amiloides SI00A9 al formar interacciones iónicas con los parches cargados positivamente en la superficie de la proteína, críticos para el autoensamblaje amiloide. Las nanomoléculas de polioxoniobato que se han estudiado son relativamente estables químicamente y solubles en agua. Éstas también pueden ser de interés para otras aplicaciones médicas como los implantes gracias a su alta biocompatibilidad y estabilidad.

Lectura complementaria:

Polyoxometalates as Effective Nano-inhibitors of Amyloid Aggregation of Pro-inflammatory S100A9 Protein Involved in Neurodegenerative Diseases.

Un Caballo de Troya para combatir el Alzheimer

En una investigación reciente “A Therapeutic Antibody Targeting BACE1 Inhibits Amyloid-beta Producción in Vivo” publicada en la revista Sci. Transl. Med. por un equipo de 20 investigadores de la empresa Genentech perteneciente a la unidad biotecnológica del Roche Holding, se presenta el hallazgo de una metodología de trabajo destinada a abrir las puertas a novedosos tratamientos para enfermedades como, el Alzheimer, la esquizofrenia, el Parkinson e incluso el autismo.

La barrera hematoencefálica es una barrera entre los vasos sanguíneos y el sistema nervioso central. Esta impide que muchas sustancias de peso molecular importante y/o tóxicas la atraviesen, al tiempo que permite el pasaje de nutrientes y oxígeno. De no existir dicha barrera, muchas sustancias nocivas llegarían al cerebro afectando su funcionamiento y tornando inviable al organismo.

Para evitar la formación de las placas beta amieloide en el cerebro los investigadores necesitaban hacer ingresar al mismo un anticuerpo monoclonal específico destinado a bloquear la beta-secretasa 1 o BACE, enzima necesaria para formar las proteínas beta amieloide acumulables en forma de placas pegajosas en el cerebro de los pacientes con tendencia a enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

La transferrina es una proteína capaz de trasportar el hierro a través de la barrera hematoencefálica para introducirlo con facilidad en el cerebro. Tal como el Caballo de Troya los investigadores lograron unir el anticuerpo monoclonal específico a los receptores de transferrina de modo de poder atravesar la barrera, liberándolo dentro del cerebro mediante una posterior reducción de la afinidad entre el anticuerpo y los receptores de la transferrina.

El gran descubrimiento consiste en una nueva forma de ingresar anticuerpos monoclonales al cerebro “escondidos en un nuevo Caballo de Troya”, la transferrina. Tal vez como los Troyanos el artilugio sea fundamental para lograr vencer al gran enemigo: las enfermedades neurodegenerativas.