El estudio sugiere que la aparición de micro y nanoplásticos en el medio ambiente podría representar la generación de nuevas toxinas implicadas en la progresión de la enfermedad de Parkinson, y descubrieron que las nanopartículas del plástico poliestireno -que se encuentran típicamente en artículos de un solo uso como vasos y cubiertos desechables- atraen la acumulación de la proteína alfa-sinucleína.

Los hallazgos más sorprendentes del estudio son los estrechos vínculos que se forman entre el plástico y la proteína dentro del lisosoma. Así, observaron que las acumulaciones de plástico-proteína ocurrieron en tres modelos diferentes del estudio: en tubos de ensayo, neuronas cultivadas y modelos de ratón.

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Liu Z, Sokratian A, Sokratian A, Duda AM, Xu E, Stanhope C, et al.  Anionic nanoplastic contaminants promote Parkinson’s disease–associated α-synuclein aggregation. Sci Adv [Internet].2023[citado 22 nov 2023];9(46). DOI: 10.1126/sciadv.adi8716

23 noviembre 2023 | Fuente: Neurología.com |Tomado de Noticia Salud

La profesora Irina Vetter y su equipo del Instituto de Biociencia Molecular de la UQ han estudiado cómo las toxinas del veneno del árbol Gympie-Gympie causan un dolor intenso que puede durar semanas.

Según la profesora Vetter, las toxinas de la planta -denominadas gimpiétidos en trabajos anteriores del equipo- interactúan con los nervios tras ser inyectadas por los finos pelos en forma de aguja de las hojas.

«La toxina gimpiétida del árbol urticante tiene una estructura similar a las toxinas producidas por los caracoles cono y las arañas, pero la similitud termina ahí», explica Vetter.

«Esta toxina causa dolor de una forma que nunca antes habíamos visto».

Muchas toxinas causan dolor uniéndose directamente a los canales de sodio de las células nerviosas sensoriales, pero los investigadores de la UQ han descubierto que la toxina gimpiéptida necesita ayuda para unirse.

«Necesita una proteína asociada llamada TMEM233 para funcionar, y en ausencia de TMEM233 la toxina no tiene ningún efecto», explicó el profesor Vetter.

«Se trata de un hallazgo inesperado y es la primera vez que vemos una toxina que necesita un socio para afectar a los canales de sodio».

El equipo está trabajando para comprender si la desactivación de este mecanismo del dolor podría conducir al desarrollo de nuevos analgésicos.

«El dolor persistente que provocan las toxinas de los árboles urticantes nos da esperanzas de poder convertir estos compuestos en nuevos analgésicos o anestésicos que tengan efectos duraderos», afirmó el profesor Vetter.

«Nos entusiasma descubrir una nueva vía del dolor que nos permita desarrollar nuevos tratamientos sin los efectos secundarios ni los problemas de dependencia asociados a los analgésicos convencionales».

Los resultados se publican en la revista Nature Communications.

Mayo 4/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Medications  Copyright Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network

Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator

El nuevo sistema patentado por los investigadores granadinos es una prueba de concepto de la potente capacidad antitumoral de la toxina LdrB como sistema de terapia génica contra el cáncer, tanto in vitro como in vivo.

La terapia génica suicida consiste en la introducción a nivel celular de genes específicos, que no son propios del organismo o son defectuosos para él, con el objetivo de matar ciertas células dañinas y así combatir ciertas enfermedades. Este es el sistema que ha utilizado un equipo de la Universidad de Granada (UGR) para frenar la proliferación de células de varios tumores, como el colorrectal, el de cérvix y el de mama, tanto in vitro como in vivo para detener el crecimiento del cáncer. El sistema desarrollado permite rastrear las células tumorales en caso de metástasis.

La técnica está basada en la tóxina LdrB, una toxina bacteriana que hasta la fecha no se había estudiado en humanos. El gen que codifica esta toxina es trasladado hasta las células tumorales a través de un vehículo molecular, basado en la tecnología Tet-ON 3G, y se utiliza un antibiótico (la doxiciclina) como elemento de inducción de la expresión del gen.

Como explica Houria Boulaiz Tassi, líder del equipo, la doxiciclina nos permite controlar la expresión del gen y poder analizar su efecto. El sistema, basado en la toxina LdrB, ha sido patentado y descrito en la revista Cancers.

Al actuar dentro de las células tumorales, la toxina LdrB detiene el ciclo celular e induce la muerte celular con la formación de poros en las células tumorales. Otra de las ventajas del sistema desarrollado es que expresa fluorescencia, lo que permite rastrear las células tumorales en caso de metástasis. Esto le confiere además de una función terapéutica, otra diagnóstica, que lo hace prometedor para su posterior aplicación en humanos.

En conjunto, el nuevo sistema patentado por los investigadores es una prueba de concepto de la potente capacidad antitumoral de la toxina LdrB como sistema de terapia génica contra el cáncer, tanto in vitro como in vivo.

Actualmente, los investigadores están trabajando para dirigir específicamente esta nueva herramienta terapéutica hacia células tumorales en general y células madre,  cancerígenas en particular mediante promotores de tejido específicos para aumentar su eficacia y bioseguridad.

Resultados sin efectos secundarios

La toxina LdrB redujo drásticamente la proliferación de tumores de cáncer colorrectal in vivo similar a la producida por los principales fármacos de quimioterapia utilizados como el Fluorouracilo o FOLFOX, pero sin causar ningún efecto secundario, a diferencia del producido por la quimioterapia convencional que ha demostrado tener múltiples efectos secundarios, tales como náuseas, pérdida de pelo e incluso infertilidad.

La toxina LdrB detiene el ciclo celular e induce la muerte celular con la formación de poros en las células tumorales

Actualmente, hay otras toxinas que se están utilizando en ensayos clínicos para diferentes tipos de cáncer, como la toxina botulínica o la difteria A. Frente a ellas, la gran ventaja de la toxina LdrB es su tamaño reducido (solo 35 aminoácidos), lo que permitiría su suministro de forma mucho más fácil que las otras.

El estudio, que ha tenido financiación de la Fundación Mutua Madrileña, ha contado también con el apoyo económico de la Junta de Andalucía y la Cátedra Dres. Galera y Requena de investigación en células madre cancerígenas.

Referencia biliográfica:

Jiménez-Martínez Y, Griñán-Lisón C, Khaldy H, Martín A, Cambrils A, Ibáñez Grau A, Jiménez G, Marchal JA, Boulaiz H. : LdrB Toxin with In Vitro and In Vivo Antitumor Activity as a Potential Tool for Cancer Gene Therapy”. Cancers (2019).

octubre 06/2019 (Sinc)

Hay venenos que matan. Sin embargo, donde la mayoría de los mortales ven una amenaza, el consorcio europeo Venomics ve un vastísimo arsenal terapéutico. Esta alianza, integrada por laboratorios de universidades y empresas de Bélgica, Dinamarca, Francia, Portugal y España, ha identificado una serie de péptidos con potencial farmacológico en obesidad, diabetes, enfermedades cardiovasculares y autoinmunes.

La naturaleza tóxica de un veneno está vinculada a un amplio espectro de complejidad química dispuesto para impactar en un blanco molecular clave. Cada toxina por separado e inyectada en una dosis más modesta puede ser beneficiosa. Venomics, financiado con seis millones de euros de la Unión Europea, abraza esta precisión biológica natural para presentar la mayor base de datos mundial de venenos, con más de 25 000 secuencias de toxinas sintéticas, de las que ya hay 4000 secuenciadas, procedentes de 203 especies animales y de tamaños dispares.

El ziconotide, uno de los péptidos venenosos que produce un caracol marino del Pacífico y que paraliza a sus víctimas, se utiliza desde hace algunos años como un potentísimo analgésico; lógico si se piensa en la necesidad del lento predador de inmovilizar a la presa. Y la exenatida, proveniente de la saliva del lagarto monstruo de Gila, funciona en diabetes tipo 2, ya que contiene similares aminoácidos a la incretina humana. Son ejemplos aislados del tándem naturaleza y farmacología actual. La comunidad científica ya contaba con dos bancos de datos: Conoserver, con 1500 toxinas de caracoles venenosos, y Aracnoserver, con 6000 muestras de arácnidos.

«Véase el salto cuantitativo y cualitativo», remarcó Frédéric Ducancel, responsable del área de recolección del proyecto y de la Comisión de Energía Atómica (CEA). Más aún cuando miembros de Venomics viajaron a la Guayana francesa, la isla Mayotte y Polinesia para recoger animales nunca estudiados. En el repertorio final figuran escolopendras, peces, pulpos e insectos como avispas, abejas y hasta hormigas. Algunas lagunas se suplieron con la contratación de la empresa belga AlphaBiotoxine, especializada en la cría de animales venenosos.

Este banco es sometido a técnicas de «screening» para evaluar su actividad frente a dianas específicas y ya hay 30 moléculas validadas. La otra parte de esta librería se analizará en los próximos meses. «En paralelo, los hits que han dado una reacción positiva serán caracterizados en términos de afinidad, selectividad, estructura y función y, según los resultados, se patentarán», dijo Nicolas Gilles, coordinador de Venomics. «Sin las tecnologías ómicas el reto habría sido imposible», agregó Rebeca Miñambres, jefa de departamento I + D de la valenciana Sistemas Genómicos, que ha cubierto el flanco tecnológico. «La transcriptómica de novo es una herramienta muy potente. Es como montar un puzle de 500 000 piezas sin el dibujo de referencia. En Venomics, de las 203 especies analizadas no teníamos el genoma de referencia y nuestro reto era analizarlo todo», recordó Miñambres.

Marca España
Sistemas Genómicos ha acelerado la fase de identificación de moléculas activas de una forma exponencial. Cierto es que cuatro años, los que acumula el proyecto, han sido suficientes para ofrecer resultados prometedores. Hasta la fecha el proceso guiado por bioensayo figuraba como el método de referencia para el descubrimiento de fármacos derivados de fuentes naturales. Sin embargo, como recordó Gilles, «este flujo de trabajo es lento e incompatible con la investigación a gran escala de los venenos, ya que solo permite caracterizar una molécula a la vez».
Así las cosas, Venomics optó por explorar los códigos genéticos de estos péptidos con el enfoque paralelo masivo, posible gracias a una combinación de vanguardia de análisis genómicos (transcriptómica) y métodos bioquímicos (proteómica). «El veneno se enviaba al equipo de proteómica y la glándula, de la que extraímos el ARN, al de transcriptómica», aclaró Miñambres.

El refinamiento tecnológico ha permitido una sensibilidad inigualable. «Hemos desarrollado la tecnología para trabajar con organismos desconocidos y con requerimientos de material de partida ínfimos, llegando a reducir hasta veinte veces la necesidad mínima», añadió Miñambres. Con esto, Sistemas Genómicos abre la puerta a la identificación de secuencias de animales cuyo genoma aún no se ha estudiado, además de irrumpir con fuerza en la nanovenómica. Desde el consorcio señalan que la mayoría de especies venenosas son de pequeño tamaño y los avances en este campo serán determinantes. Estudios piloto han demostrado la posibilidad de trabajar con extractos de glándulas de arañas menores de 5 milímetros, permitiendo detectar más de 300 componentes.

‘Screening’
Renaud Vincentelli, del Centro Nacional de Investigación Científica de la Universidad Aix Marsella, insistió en la importancia del protocolo para la producción, purificación y caracterización de 4000 toxinas recombinantes a partir de residuos en solo seis meses. «La mayoría de los pasos se automatizaron y robotizaron, lo que explica, en parte, la rapidez en la producción frente a los pipelines tradicionales». Recogiendo el testigo de la descripción del ARN, Vincentelli, al frente del equipo de producción, facturó los péptidos sintéticos aplicando la síntesis química o la producción en bacterias.

El futuro, según Frosty Loechel, director de farmacología molecular de Zealand Pharma, es someter los péptidos a «screening». «Zealand Pharma y CEA están secuenciando las 4000 toxinas en un panel de cuatro ensayos. Dos fueron ensayos celulares para identificar hits en enfermedades inflamatorias, diabetes u obesidad; los otros podrían avanzar en dolencias inflamatorias o autoinmunes».

Ambas compañías planean seguir con el screening de hits con potencial terapéutico al terminar Venomics. ¿La principal traba? Si bien la naturaleza es sabia, la biodiversidad tiene fronteras y, a menudo, las corporaciones y estados ponen un precio, insinuó Ducancel. De ahí, por cierto, la limitación a especies del territorio francoeuropeo del proyecto.
noviembre 4/2015 (Diario Médico)