SALUD. Los nanocuerpos de alpaca permiten combatir la inflación crónica

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El sistema inmunológico de la alpaca tiene algunas propiedades que pueden ser muy útiles para la ciencia médica. Depositphotos

Aprovechando el sistema inmunitario único de las alpacas, los científicos han desarrollado una técnica prometedora para atenuar la inflamación crónica asociada con afecciones como la artritis. 

El avance depende de lo que se conoce como nanocuerpos, que, cuando se tomaron de los mamíferos lanudos, neutralizaron el sistema de alarma del sistema inmunitario y, al hacerlo, trataron la inflamación excesiva en ratones enfermos. La investigación fue publicada en la revista EMBO Molecular Medicine .

La investigación fue realizada por científicos de la Universidad de Bonn de Alemania y la Universidad de São Paulo de Brasil, que apuntaban a algo a lo que se refieren como motas ASC. Estos son grandes complejos moleculares formados por proteínas ASC, que son fundamentales para la respuesta inmunitaria en las células humanas, ya que actúan como un sistema de alarma cuando detectan un ataque de un patógeno, por ejemplo, y se unen.

Las motas de ASC resultantes desencadenan la acumulación de grandes cantidades de sustancias mensajeras que piden ayuda al sistema inmunitario y también abren agujeros en la membrana celular, lo que permite que las moléculas mensajeras escapen y suenen su alarma. Pero estos poros también conducen en última instancia a la caída dramática de la célula.

En algún momento, la célula básicamente explota y vacía todo su contenido en el tejido. Las sustancias mensajeras que ahora se liberan abruptamente actúan como un último gran grito de ayuda. Esto desencadena que el sistema inmunitario genere una fuerte respuesta inflamatoria que contiene la infección.

Manchas ASC, compuestas de proteínas ASC, mostradas en diferentes colores. Laboratorio Franklin/Universidad de Bonn

También entre los materiales liberados por las células se encuentran las motas de ASC, que pueden acumularse en el tejido y persistir para tener efectos duraderos.

Los investigadores creen que tienen una contramedida para el papel de las motas de ASC en la inflamación crónica, y aquí es donde entran las alpacas. Se encuentran entre los pocos animales que producen anticuerpos de un solo dominio como parte de sus defensas inmunitarias. A menudo llamados nanocuerpos, estos son atractivos para los científicos por varias razones, incluido el hecho de que son más fáciles y baratos de producir en masa, y podrían traer nuevas opciones a la mesa cuando se trata de tratar enfermedades.

Entre las posibilidades está el cáncer, con un estudio de 2018 que demuestra cómo los nanocuerpos de alpaca pueden unirse e inhibir un factor clave en una variedad de cánceres llamado factor de crecimiento epidérmico (EGF). 

Estrategia para obtener y evaluar nanocuerpos específicos contra EGF humano. S Guardiola y M Varese, IRB Barcelona

Más recientemente, los investigadores han aprovechado los nanocuerpos de alpaca para desarrollar nuevos tratamientos prometedores para el COVID-19, que posiblemente incluso podrían tomar la forma de un aerosol nasal.

Los autores de este nuevo estudio inyectaron proteínas ASC en alpacas y dejaron que la naturaleza trabajara, y los animales luego desarrollaron anticuerpos especializados para combinar, de los cuales se podrían tomar fragmentos o nanocuerpos. Los científicos recopilaron la información genética de estos nanocuerpos y la incorporaron a las bacterias, lo que les permitió producir nanocuerpos en grandes cantidades. Estos nanocuerpos luego demostraron ser efectivos para disolver manchas de ASC en cultivos de células humanas. 

Los experimentos en ratones arrojaron resultados aún más prometedores. Los ratones de los experimentos tenían síntomas reumatoides (artritis) y similares a los de la gota. Después de la administración del nanocuerpo, la inflamación y también la salud general de los roedores mejoraron significativamente.

Impresión artística de células infectadas (púrpura) que revientan y liberan motas de ASC (azul claro), que luego son atacadas y disueltas por los nanocuerpos de alpaca (amarillo) para atenuar la inflamación. Laboratorio Franklin/Universidad de Bonn

Más allá de la artritis y la gota, los científicos creen que estos nanocuerpos también podrían desempeñar un papel en el tratamiento o la prevención de afecciones neurológicas. También se cree que las motas de ASC causan daños en el cerebro y contribuyen a la formación de grupos de beta amiloide, que son agregaciones de proteínas asociadas con el Alzheimer.

Fuente: Universidad de Bonn