Nueva sustancia activa contra los parásitos

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Investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI han identificado un compuesto químico que probablemente sea adecuado como agente activo contra varios parásitos unicelulares. Entre ellos se encuentran los patógenos que causan la malaria y la toxoplasmosis. El objetivo de la prometedora sustancia es la proteína tubulina: ayuda a las células a dividirse y, por tanto, también es indispensable para la reproducción de los parásitos. El estudio aparece en la revista EMBO Molecular Medicine.

La idea se basa en la investigación de los tumores: al bloquear la proteína tubulina en las células cancerosas, se impide que éstas se dividan con éxito y, por tanto, que se multipliquen. Los médicos llevan mucho tiempo utilizando con éxito este principio en la quimioterapia y administrando a los pacientes sustancias inhibidoras de la tubulina.

Los investigadores del PSI Natacha Gaillard y Ashwani Sharma, del Laboratorio de Investigación Biomolecular, han ampliado ahora el concepto a los parásitos unicelulares, incluido el patógeno que causa la malaria (Plasmodium sp.) y la toxoplasmosis (Toxoplasma gondii). Porque sus células también necesitan tubulina para la división celular. "Cuando esta proteína deja de funcionar como debería, golpea fuertemente al parásito", dice el investigador Ashwani Sharma. "Por lo tanto, la tubulina es un buen objetivo para los fármacos. En la investigación de tumores, la proteína se conoce desde hace mucho tiempo, pero en la parasitología ha recibido poca atención".

Los patógenos que causan la malaria y la toxoplasmosis pertenecen a los apicomplexa, un grupo de parásitos unicelulares que pertenecen a los eucariotas. Sus células tienen un verdadero núcleo y se reproducen tanto de forma sexual como asexual. Los Apicomplexa utilizan al ser humano o a los animales como huéspedes o intermediarios. Las enfermedades infecciosas que provocan enferman a muchos millones de personas cada año.

En busca de objetivos

Todos los eucariotas, desde las amebas hasta los seres humanos, producen la proteína tubulina. En forma de largos filamentos, atraviesa las células como una especie de andamio. Durante la división celular, forma el llamado aparato fusiforme, que separa los cromosomas y los distribuye entre dos células hijas.

De una criatura a otra, la proteína difiere en unos pocos lugares, pero posiblemente importantes. Para encontrar sustancias activas contra la proteína específica de los parásitos unicelulares eucariotas y bloquearla, hay que conocer la estructura exacta de la proteína.

Por ello, los investigadores del PSI aislaron la tubulina de las células del animal ciliado Tetrahymena thermophila. "Su proteína es prácticamente idéntica a la de Apicomplexa", explica la científica Natacha Gaillard. "Y eso nos ahorra tener que trabajar con los patógenos de la malaria en el laboratorio".

Utilizando la fuente de luz de sincrotrón suiza SLS y la microscopía electrónica, los investigadores descifraron la estructura molecular de la proteína. Luego buscaron un compuesto químico que pudiera inhibir la proteína. Una base de datos de sustancias proporcionó cinco candidatos como posibles agentes activos; en el laboratorio, se confirmó la eficacia de un compuesto químico. Los investigadores la bautizaron como "parabulina". "Impide que la tubulina forme largos filamentos proteicos estables. Así que también bloquea la división celular", dice Gaillard. La parabulina bloquea la proteína exactamente en el punto en el que los medicamentos contra el cáncer se acoplan a la tubulina humana de forma análoga.

La esperanza de un futuro medicamento

Los socios de cooperación del PSI de la Universidad de California en Irvine (EE.UU.) probaron el compuesto en Toxoplasma gondii en células humanas. De hecho, el parásito ya no podía reproducirse. Por otro lado, la parabulina no tuvo prácticamente ningún efecto sobre las células humanas. "Esto es una buena señal: Al parecer, la sustancia actúa exclusivamente sobre la tubulina del parásito, un requisito básico para que pueda utilizarse como medicamento contra las enfermedades infecciosas", explica Sharma.

Parece razonable suponer que la parabulina no sólo es eficaz contra Toxoplasma gondii, sino contra todos los representantes de los Apicomplexa, incluido el patógeno que causa la malaria. El PSI ha presentado una patente y tiene previsto seguir probando la parabulina en el laboratorio para convertirla posteriormente en un medicamento con la ayuda de la industria farmacéutica.

Publicación: 25/Octubre/2021

Fuente:
Química.es

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