El análogo de la borrelidina BC196 muestra gran actividad contra el 'Plasmodium'. Fuente: IRB Barcelona.
La malaria es uno de los problemas de salud global más graves. La creciente resistencia al tratamiento estándar más usado a nivel mundial, basado en la artemisina y sus análogos, obliga a conseguir nuevos compuestos que lo sustituyan.
En este contexto, científicos liderados por el investigador ICREA del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) Lluís Ribas de Pouplana informan sobre una nueva familia de moléculas y un nuevo mecanismo de acción para combatir el parásito Plasmodium, causante de la malaria.
En concreto, describen dos derivados de la borrelidina -el compuesto producido por las bacterias borrelia - que eliminan totalmente el parásito en ratones y les confieren memoria inmunitaria frente a infecciones futuras. Este último es un valor añadido ausente en los antimaláricos actuales. Los resultados se publican en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
"Hemos encontrado que en el espacio químico de la borrelidina existe la opción de encontrar antipalúdicos muy potentes y eficaces. Ahora debemos estudiar las acciones y propiedades farmacológicas que observamos en estos compuestos para sacarlos adelante como medicamentos. Es decir, debemos explicar por qué muestran baja toxicidad para las células humanas y entender cómo inducen memoria inmunitaria", señala Ribas en la nota de prensa del IRB.
Un nuevo 'agente'
La borrelia es la bacteria que produce la borrelidina, una molécula tóxica para las células humanas. Sin embargo, hay cientos de análogos de este compuesto -pequeñas variaciones hechas en laboratorio- que se están estudiando desde hace años para usos contra el cáncer y enfermedades del corazón.
Los investigadores del IRB Barcelona hicieron un análisis exhaustivo de los análogos, e identificaron dos, el BC196 y el BC220, útiles para combatir el Plasmodium. Los compuestos muestran baja toxicidad para las células humanas in vitro, al tiempo que una alta eficiencia eliminando los parásitos tanto en células in vitro como en animales.
"La eficiencia de ambos compuestos y las dosis a dar en ratones son comparables, e incluso mejores, que las de la cloroquina, un compuesto con el que se ha tratado la malaria durante 100 años, ahora en desuso debido a las resistencias generadas en todo el mundo", explica Ribas.
En este contexto, científicos liderados por el investigador ICREA del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) Lluís Ribas de Pouplana informan sobre una nueva familia de moléculas y un nuevo mecanismo de acción para combatir el parásito Plasmodium, causante de la malaria.
En concreto, describen dos derivados de la borrelidina -el compuesto producido por las bacterias borrelia - que eliminan totalmente el parásito en ratones y les confieren memoria inmunitaria frente a infecciones futuras. Este último es un valor añadido ausente en los antimaláricos actuales. Los resultados se publican en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
"Hemos encontrado que en el espacio químico de la borrelidina existe la opción de encontrar antipalúdicos muy potentes y eficaces. Ahora debemos estudiar las acciones y propiedades farmacológicas que observamos en estos compuestos para sacarlos adelante como medicamentos. Es decir, debemos explicar por qué muestran baja toxicidad para las células humanas y entender cómo inducen memoria inmunitaria", señala Ribas en la nota de prensa del IRB.
Un nuevo 'agente'
La borrelia es la bacteria que produce la borrelidina, una molécula tóxica para las células humanas. Sin embargo, hay cientos de análogos de este compuesto -pequeñas variaciones hechas en laboratorio- que se están estudiando desde hace años para usos contra el cáncer y enfermedades del corazón.
Los investigadores del IRB Barcelona hicieron un análisis exhaustivo de los análogos, e identificaron dos, el BC196 y el BC220, útiles para combatir el Plasmodium. Los compuestos muestran baja toxicidad para las células humanas in vitro, al tiempo que una alta eficiencia eliminando los parásitos tanto en células in vitro como en animales.
"La eficiencia de ambos compuestos y las dosis a dar en ratones son comparables, e incluso mejores, que las de la cloroquina, un compuesto con el que se ha tratado la malaria durante 100 años, ahora en desuso debido a las resistencias generadas en todo el mundo", explica Ribas.
Atacar el parásito en todas las fases de la infección
Las nuevas moléculas actúan sobre la maquinaria de producción de proteínas de Plasmodium y, por tanto, son eficientes contra todas las fases de infección en el organismo humano. En cuanto al mecanismo concreto de acción, los compuestos basados en borrelidina inhiben una de las 20 ARNt sintetasas que tiene el parásito, moléculas clave para la producción de proteínas necesarias para crecer, replicarse y producir la infección.
"Las sintetasas son esenciales para el parásito, tanto cuando se está dividiendo virulentamente dentro del hígado como cuando está infectando a los glóbulos rojos de la sangre", señala Ribas, que lidera el Laboratorio de Traducción Genética en el IRB y es experto en este proceso fundamental de la vida. "Los compuestos son muy interesantes porque se buscan medicamentos que actúen en todas las fases de la infección. Son mejores para la prevención de la enfermedad".
Los resultados forman parte de las conclusiones finales del proyecto europeo Mephitis, coordinado por Ribas, con el objetivo de ampliar el limitado arsenal para luchar contra el paludismo. "Es muy gratificante concluir Mephitis con una aportación significativa a la colección de moléculas antimalaria. Ya veremos hasta dónde llegarán pero, de momento, tenemos una nueva diana de acción y nuevas moléculas que funcionan muy bien en los modelos testados", concluye el experto.
Las nuevas moléculas actúan sobre la maquinaria de producción de proteínas de Plasmodium y, por tanto, son eficientes contra todas las fases de infección en el organismo humano. En cuanto al mecanismo concreto de acción, los compuestos basados en borrelidina inhiben una de las 20 ARNt sintetasas que tiene el parásito, moléculas clave para la producción de proteínas necesarias para crecer, replicarse y producir la infección.
"Las sintetasas son esenciales para el parásito, tanto cuando se está dividiendo virulentamente dentro del hígado como cuando está infectando a los glóbulos rojos de la sangre", señala Ribas, que lidera el Laboratorio de Traducción Genética en el IRB y es experto en este proceso fundamental de la vida. "Los compuestos son muy interesantes porque se buscan medicamentos que actúen en todas las fases de la infección. Son mejores para la prevención de la enfermedad".
Los resultados forman parte de las conclusiones finales del proyecto europeo Mephitis, coordinado por Ribas, con el objetivo de ampliar el limitado arsenal para luchar contra el paludismo. "Es muy gratificante concluir Mephitis con una aportación significativa a la colección de moléculas antimalaria. Ya veremos hasta dónde llegarán pero, de momento, tenemos una nueva diana de acción y nuevas moléculas que funcionan muy bien en los modelos testados", concluye el experto.
Referencia bibliográfica:
Eva Maria Novoa, Noelia Camacho, Anna Tor, Barrie Wilkinson, Steven Moss, Patricia Marín-García, Isabel G. Azcárate, José M. Bautista, Adam C. Mirando, Christopher S. Francklyn, Sònia Varon, Miriam Royo, Alfred Cortés, y Lluís Ribas de Pouplana: Analogs of natural amyniacyl-tRNA synthetase inhibidors clear malaria in vivo. PNAS (2014). doi: 10.1073/pnas.1405994111
Eva Maria Novoa, Noelia Camacho, Anna Tor, Barrie Wilkinson, Steven Moss, Patricia Marín-García, Isabel G. Azcárate, José M. Bautista, Adam C. Mirando, Christopher S. Francklyn, Sònia Varon, Miriam Royo, Alfred Cortés, y Lluís Ribas de Pouplana: Analogs of natural amyniacyl-tRNA synthetase inhibidors clear malaria in vivo. PNAS (2014). doi: 10.1073/pnas.1405994111