Dentro de las enfermedades neurodegenerativas, el Parkinson es un trastorno que afecta al sistema nervioso de forma crónica y paulatina. Todo empieza por la pérdida o degeneración de las neuronas encargadas de generar dopamina -denominadas dopaminérgicas-, una sustancia importante para el funcionamiento del cuerpo humano ubicada en la denominada "sustancia negra" del cerebro. Este declive hace que se pierda la información necesaria para realizar movimientos con normalidad, por lo que este se altera y, difícilmente, es controlable.
Desde el grupo del CIBER-BBN de la UAH se realizó la síntesis y caracterización de sistemas dendríticos de naturaleza carbosilano, los cuales han sido estudiados como agentes terapéuticos en la prevención de agregados de alfa-sinucleína en neuronas procedentes de pacientes de Parkinson.
Células madre para estudiar el mecanismo de la enfermedad
Los sistemas dendríticos, en palabras de la investigadora de la UAH Paula Ortega, "son macromoléculas con geometrías únicas y bien definidas que desarrollamos en nuestro grupo para su uso como agentes terapéuticos en enfermedades tales como VIH, cáncer y más recientemente para la prevención y el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson, Alzheimer o relacionadas con ellas como la diabetes tipo II".
La investigadora explica que para llevar a cabo la investigación de estos sistemas como agentes neurodegenerativos se debe tener en cuenta que en la enfermedad de Parkinson "las neuronas dopaminérgicas mueren por la acumulación de agregados de la proteína alfa-sinucleína, así que nos planteamos cómo nuestros sistemas dendríticos podrían interaccionar con la proteína y evitar su plegamiento y, por ende, la degeneración neuronal". La síntesis de los diferentes nanosistemas tuvo lugar en el marco de la tesis doctoral de la doctora Tania Lozano, "de tal forma que podíamos estudiar la influencia de la topología en la interacción con la proteína, y que tenían grupos amonio en la superficie que son los responsables de la interacción con la misma y que han demostrado ser capaces de evitar su plegamiento".
Concretamente, y en el caso de su estudio en enfermedades neurodegenerativas, "en base a todos los estudios realizados podemos decir que nuestros resultados muestran que estos sistemas de tamaño nanoscópico y de naturaleza catiónica presentan una alternativa muy prometedora a las terapias convencionales para poder retrasar e incluso frenar la progresión de la enfermedad de Parkinson", adelanta la doctora Ortega. Este hallazgo se ha realizado gracias al proyecto Molecular links between diabetes and neurodegenerative disorders, en el cual está participan varios grupos del CIBER-BBN.
Una característica del estudio es que se ha aplicado en neuronas dopaminérgicas diferenciadas a partir de células madre de pacientes de Parkinson: "Los avances en tecnología de las células madre nos han permitido estudiar el mecanismo de la enfermedad de las células tomadas directamente de pacientes in vitro, y eso hace que la aproximación a un escenario real de la enfermedad sea más fácil. Nos acercamos a una evaluación más precisa del potencial terapéutico del sistema a estudiar".
Los fármacos son la principal vía de medicación para el Parkinson, pero aún es pronto para vaticinar cuál sería la administración de estos dendrímeros o cuándo se podrá aplicar en humanos. "Aún estamos en el primer escalón de una carrera de fondo", subraya la científica, "hemos obtenidos muy buenos resultados in vitro y eso anima a pasar a la siguiente fase: los ensayos in vivo con animales. A partir de ahí, se necesita tiempo y una inversión económica importante para los próximos ensayos".
Artículo de referencia:
Ferrer-Lorente R, Lozano-Cruz T, Fernández-Carasa I, et al. (2021). Cationic Carbosilane Dendrimers Prevent Abnormal α-Synuclein Accumulation in Parkinson's Disease Patient-Specific Dopamine Neurons. Biomacromolecules. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.1c00884
