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Biotecnología

Envío de genes al cerebro

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Un tipo de terapias más invasivas resultan prometedoras para el tratamiento del Parkinson.

  • por Emily Singer | traducido por Francisco Reyes (Opinno)
  • 20 Mayo, 2009

El cerebro siempre ha sido uno de los retos principales para los desarrolladores de fármacos: al estar fuertemente rodeado por la barrera cerebral-sanguínea, esto hace difícil que pueda ser alcanzado por muchas terapias orales e intravenosas.

Sin embargo, y gracias a una serie de métodos para alcanzar el cerebro con más precisión, así como a avances en las imágenes cerebrales y la creciente popularidad de los implantes de estimuladores para el tratamiento de enfermedades neurológicas, el cerebro ha dejado de estar fuera de nuestro alcance. Esta afirmación se apoya en una serie de nuevas pruebas con pacientes de Parkinson, mediante las que un gen terapéutico u otro tipo de tratamiento se distribuye directamente en un área concreta del cerebro.

“Creo que estamos entrando en una era en la que la instrumentación en el cerebro se va a convertir en algo rutinario, no sólo para el Parkinson sino para una serie de enfermedades del sistema nervioso central,” afirma Howard Federoff, neurólogo y decano ejecutivo de la Escuela de Medicina en la Universidad de Georgetown, en Washington D.C. “Me atrevo a anticipar que las tecnologías de distribución harán que se desarrollen nuevos métodos terapéuticos, así como que se replanteen los tratamientos existentes en la actualidad, para que sean distribuidos directamente en la parte del cerebro en que se necesitan y en la dosis apropiada.”

Los fármacos que reemplazan a la dopamina, un transmisor químico, han demostrado ser muy efectivos en el tratamiento del Parkinson, aunque los beneficios de estas medicaciones a menudo disminuyen a lo largo del tiempo. Aproximadamente un tercio del más de medio millón de pacientes de Parkinson en los Estados Unidos se encuentran en las fases más avanzadas de la enfermedad y oponen resistencia a la medicación. Una opción para estos pacientes consiste en la estimulación cerebral profunda (DBS, en inglés)—un procedimiento quirúrgico mediante el que se implanta un electrodo directamente en el cerebro. Aunque se desconoce el mecanismo exacto mediante el que la DBS ofrece los beneficios que ofrece, los científicos opinan que los pulsos eléctricos que se envían a las partes dañadas del cerebro superan a las señales neuronales anormales que provocan los temblores, la rigidez y otros síntomas del Parkinson.

Más de 40.000 personas en todo el mundo se han sometido a este procedimiento—una cifra que refleja que es relativamente seguro y eficaz, así como que cada vez son más aceptados los tratamientos de carácter más invasivo para las enfermedades neurológicas. Muchos investigadores académicos y algunas startups están investigando nuevas alternativas que también tengan como objetivo los tratamientos localizados en partes concretas del cerebro, pero que impliquen un menor tiempo en el quirófano y un mejor pronóstico. Aunque la DBS es efectiva para reducir los síntomas del Parkinson, no cura la enfermedad.

Un método consiste en la corrección de la actividad anormal mediante terapia de genes en vez de con electricidad. Neurologix, una compañía de biotecnología con sede en Fort Lee, Nueva Jersey, ha desarrollado un novedoso tratamiento de terapia de genes que en la actualidad está siendo probado a nivel clínico. El gen terapéutico involucrado en este tipo de tratamiento, llamado GAD, codifica una enzima que cataliza la producción del transmisor químico GABA. (La dopamina es un precursor químico del GABA, y el Parkinson hace que se pierdan las células que lo producen.) “Al distribuir el gen, puedes evitar el área afectada por la muerte celular,” afirmó John Mordock, el director de la compañía, durante la conferencia sobre la Industria de la Neurotecnología en San Francisco la semana pasada. “Se introduce en las células, permitiéndoles que expresen el GABA y con ello que restauren el equilibrio del circuito.”

Al igual que con la DBS, en primer lugar los cirujanos taladran un pequeño agujero en el cráneo, después insertan un electrodo para así buscar una pequeña área cerebral llamada núcleo subtalámico, que emite un patrón característico de actividad eléctrica. Sin embargo, el electrodo después se retira y se inserta un pequeño catéter. Una pequeña bomba hace que el material genético se transporte hasta el cerebro. Este dispositivo especial para la distribución de fármacos fue desarrollado por Medtronic, una compañía de aparatos médicos que también comercializa sistemas de DBS. Mordock afirma que los planes de Neurologix consisten en comercializar el aparato y el tratamiento de terapia de genes al mismo tiempo.

Durante unas pequeñas pruebas realizadas, mediante las que cada paciente de Parkinson recibió el mismo tratamiento, se logró una mejoría del 29 por ciento en las funciones motoras. Los investigadores han comenzado unas pruebas a mayor escala y ciegas, de las que esperan tener resultados a finales de este mes.

Un segundo método consiste en utilizar terapia de genes para frenar o prevenir la muerte celular en el área del cerebro atacada por el Parkinson. Federoff está supervisando un consorcio académico mediante el que se planea la realización de tests humanos de terapia de genes que codifiquen una proteína llamada GDNF (factor neurotrópico derivado de la glia), y que promueve la supervivencia neuronal. Esta terapia también se aplica mediante el uso de un catéter en el cerebro, pero la infusión se realiza con un grado de presión menor, mediante una técnica conocida como distribución mejorada por convención. Federoff, que también es fundador de una startup canadiense llamada MedGenesis Therapeutix, que comercializa esta tecnología, afirma que mediante este método es posible un tipo de distribución más localizada y precisa.

Además de la distribución mejorada por convención, los cirujanos también podrán usar ténicas de neuroimagen en tiempo real para asegurarse de que la terapia de genes está siendo distribuida de la manera más precisa posible. Los científicos pueden añadir indicadores etiquetados dentro de la solución que contiene la terapia de genes, que pueden ser vistos a través de TACs o escáneres IRM, y son utilizados para visualizar la difusión de las moléculas en el cerebro. Los investigadores ya han utilizado esta técnica para distribuir terapias a pacientes con cánceres cerebrales.

Al margen del cáncer, la enfermedad del Parkison probablemente será la primera en ser tratada mediante este tipo de métodos: los científicos saben qué parte del cerebro es la más dañada y pueden diseñar las terapias en función de ello. (la enfermedad de Alzheimer, por otro lado, tiene un efecto más difuso en el cerebro.)

Si se tiene éxito a la hora de tratar el Parkinson, esto podría abrir el camino para el tratamiento de otras enfermedades. “Cuanto más sepamos acerca de la biología de estos trastornos y a medida que desarrollemos más tratamiento, se ampliará nuestra capacidad para distribuir los fármacos a nivel localizado,” afirma Russell Lonser, consejero de la Rama de Cirugía Neurológica del Instituto Nacional de Enfermedades Neurológicas y Apoplejías en Bethesda, Maryland.

Sin embargo, la terapia de genes tiene su lado negativo si se compara con la DBS. “La DBS se puede desconectar, los catéteres se sacan y los pacientes pueden volver a su estado basal,” afirma Federoff. “Creemos que la distribución de genes tiene un efecto de por vida.”

Biotecnología

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