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Científicos de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla han diseñado una plataforma que permite el cribado masivo de fármacos en levaduras y su posterior evaluación en modelos celulares de las enfermedades mitocondriales. El procedimiento podría ayudar a lograr un tratamiento eficaz para el síndrome MELAS (miopatía, encefalopatía, acidosis láctica y episodios semejantes a apoplejías).
El trabajo, cuyos resultados aparecen en la publicación British Journal of Pharmacology, responde a la necesidad de evaluar la eficacia de tratamientos para el síndrome MELAS, hecho que resulta difícil por la relativa rareza, la presencia de síntomas diversos, y el curso impredecible de la enfermedad.
«En nuestro estudio proponemos utilizar tres modelos celulares del síndrome MELAS de forma consecutiva para el cribado y evaluación de la eficacia de nuevos tratamientos farmacológicos de la enfermedad», afirma José Antonio Sánchez Alcázar, autor del estudio «Con la información obtenida en este estudio podremos diseñar ensayos clínicos con las mejores opciones terapéuticas encontradas en los modelos celulares. Con el modelo de levaduras mutantes MELAS dispondremos de un ensayo sencillo, rápido y económico para el cribado inicial masivo de librería de fármacos».
La plataforma de cribado, cuyo desarrollo ha sido apoyado por la Asociación de Enfermos de Patologías Mitocondriales (AEPMI), se basa en la utilización de la levadura Saccharomyces cerevisiae. Según el investigador español, se trata de una herramienta útil, ya que se pueden introducir mutaciones puntuales en su ADN mitocondrial por biobalística, tales como sustitución de bases en genes del ARNt mitocondrial equivalentes a las que originan enfermedades neurodegenerativas humanas. Esto es posible porque los ARNt mitocondriales de levaduras y de humanos son similares en secuencia y estructura.
Para comprobar la validez del sistema, se realizaron una serie de ensayos piloto con aquellos fármacos utilizados en los tratamientos habitualmente: Creatina, Tiamina, Vitamina E, Vitamina C (Ácido ascórbico), Menadiona, Ácido lipoico, L- Arginina, Carnitina, Riboflavina, Resveratrol, Litio, Uridina y Coenzima Q10. Solo se obtuvo resultados positivos con Coenzima Q10 y Riboflavina, dos de los fármacos con mejor respuesta terapéutica en el tratamiento del síndrome MELAS.
«Posteriormente, comprobamos que ambos fármacos fueron capaces de mejorar las alteraciones fisiopatológicas detectadas en fibroblastos y cíbridos MELAS. Así, el tratamiento con Coenzima Q10 o Riboflavina aumentó la proliferación celular, acrecentó los niveles de ATP, redujo la producción de ROS (especies reactivas de oxígeno), disminuyó la actividad mitofágica (eliminación selectiva de mitocondrias) e incrementó la expresión de proteínas y actividades enzimáticas mitocondriales en fibroblastos y cíbridos MELAS», explica Sánchez Alcázar. «Estos resultados sugieren que aquellos fármacos capaces de suprimir el defecto respiratorio en el cribado inicial en levaduras son igualmente capaces de revertir las alteraciones fisiopatológicas en fibroblastos y cíbridos MELAS».
La patente puede ser útil también en otras enfermedades como la diabetes, la enfermedad de Parkinson, la arteriosclerosis, la enfermedad cerebrovascular, la enfermedad de Alzheimer, y el cáncer en las que también juega un papel determinante la disfunción mitocondrial. Asimismo, los nuevos tratamientos podrían ayudar a aliviar el daño producido por muchos medicamentos utilizados en la práctica clínica, como los antivirales o antibióticos, que causan daño mitocondrial.
«En nuestra experiencia los cribados iniciales en levaduras son fiables y reproducibles. Además los fármacos que revierten el defecto respiratorio en las levaduras mutantes mejoran la fisiopatología de los modelos celulares derivados de los pacientes», concluye Sánchez Alcázar.
agosto 5/2012(Diario Médico)
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