Un equipo de investigación internacional descubre un código postal que permite que las proteínas viajen por el cuerpo
Un equipo de investigación internacional descubre un código postal que permite que las proteínas viajen por el cuerpo
Investigadores e investigadoras han identificado un código de 18 aminoácidos que permite a las proteínas adherirse a los exosomas, facilitando el desarrollo de terapias dirigidas para enfermedades como la distrofia muscular de Duchenne.
Este avance, publicado en Science Advances, supera un desafío clave en el uso terapéutico de Wnt7a, un fármaco para la regeneración muscular, al mejorar su distribución en el cuerpo.
Los exosomas, ahora empleados para transportar proteínas terapéuticas, abren nuevas posibilidades en la regeneración muscular y el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y oncológicas.
Un equipo internacional de investigación, incluyendo a la Dra. Uxía Gurriarán-Rodríguez, primera autora y actual investigadora en CIC bioGUNE, ha identificado un código de 18 aminoácidos que permite a las proteínas adherirse a los exosomas, abriendo la puerta a una nueva generación de terapias dirigidas. El estudio, publicado en la revista Science Advances, tiene importantes implicaciones para el desarrollo de tratamientos innovadores en enfermedades como la distrofia muscular de Duchenne.
El trabajo, realizado principalmente durante la estancia de la Dra. Gurriarán-Rodríguez en el Hospital de Ottawa y la Universidad de Ottawa (Canadá), detalla el descubrimiento del Exosome Binding Peptide (EBP), una región del péptido proteínas Wnt responsable de su unión a exosomas. Este avance permite superar uno de los mayores desafíos en el uso de Wnt7a como agente terapéutico: su limitada biodistribución debido a su naturaleza lipofílica.
"Durante años, los investigadores han intentado convertir Wnt7a en un fármaco para la regeneración muscular, pero es muy difícil distribuir Wnt7a por todo el cuerpo, ya que está cubierto de moléculas grasas que no se mezclan bien con los fluidos corporales", explicó la Dra. Uxía Gurriarán-Rodríguez, autora principal del estudio y exinvestigadora posdoctoral en el grupo del Dr. Michael Rudnicki. "Ahora que sabemos cómo Wnt7a se une a los exosomas, hemos resuelto este problema y podemos acelerar el desarrollo de medicamentos para enfermedades devastadoras como la distrofia muscular de Duchenne."
Este estudio ejemplifica el poder de la colaboración internacional y multidisciplinaria. Incluye valiosas contribuciones de los científicos de CIC bioGUNE, miembro de BRTA, cuya experiencia en cristalografía y herramientas de espectrometría de masas fue crucial para el estudio. Las capacidades avanzadas de proteómica de CIC bioGUNE complementaron el trabajo computacional y experimental realizado en Ottawa y en el Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona.
Una nueva frontera en terapias basadas en exosomas
Los exosomas, diminutas vesículas extracelulares, han ganado atención en el ámbito de la biotecnología por su capacidad para transportar moléculas terapéuticas. Con el descubrimiento del EBP, el equipo demostró que es posible "etiquetar" proteínas específicas para que sean transportadas por exosomas, mejorando así su entrega en el organismo.
Este enfoque tiene un enorme potencial en múltiples campos, desde la regeneración muscular hasta el tratamiento de enfermedades oncológicas y neurodegenerativas. "Las proteínas son los medicamentos naturales del cuerpo, pero no necesariamente se distribuyen bien por todo el organismo", afirmó el Dr. Michael Rudnicki, autor principal del estudio, director del Programa de Medicina Regenerativa en el Hospital de Ottawa y Profesor en la Universidad de Ottawa. "Este descubrimiento nos permite aprovechar los exosomas para distribuir cualquier proteína por todo el cuerpo, abriendo la puerta a un campo completamente nuevo en el desarrollo de medicamentos."
Esta investigación ha sido financiada por Defeat Duchenne Canada, los Institutos Canadienses de Investigación en Salud, los Institutos Nacionales de Salud de los EE. UU., el Programa de Becas de Posgrado Frederick Banting y Charles Best de Canadá, el Instituto de Medicina Regenerativa de Ontario, la Red de Células Madre y el Ministerio de Ciencia e Innovación (España).
Referencia: Uxía Gurriarán-Rodríguez, David Datzkiw, Leandro G. Radusky, Marie Esper, Ehsan Javandoost, Fan Xiao, Hong Ming, Solomon Fisher, Alberto Marina, Yves De Repentigny, Rashmi Kothary, Mikel Azkargorta, Felix Elortza, Adriana L. Rojas, Luis Serrano, Aitor Hierro y Michael A. Rudnicki. Identification of the Wnt signal peptide that directs secretion on extracellular vesicles. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.ado5914.
Sobre el Hospital de Ottawa
El Hospital de Ottawa (TOH) es uno de los principales hospitales de enseñanza e investigación de Canadá, guiado por su visión de brindar la atención de clase mundial y compasiva que todos desearíamos para nuestros seres queridos. Este hospital multicampus, afiliado a la Universidad de Ottawa, alberga el Centro Regional de Trauma y el Centro de Cáncer, además de descubrir avances adoptados a nivel global. Respaldado por el generoso apoyo de la comunidad, se enfoca en transformar el futuro de la atención médica para mejorar la salud de una población diversa de pacientes del este de Ontario, el oeste de Quebec y Nunavut.
Sobre la Universidad de Ottawa
La Universidad de Ottawa alberga a más de 50,000 estudiantes, profesores y personal que viven, trabajan y estudian tanto en francés como en inglés. Su campus es un cruce de culturas e ideas donde se unen mentes audaces para inspirar ideas transformadoras. Clasificada entre las 10 mejores universidades de investigación en Canadá y entre las 200 mejores del mundo, atrae a pensadores excepcionales y da la bienvenida a diversas perspectivas de todo el mundo.
Sobre CIC bioGUNE
El Centro de Investigación Cooperativa en Biociencias (CIC bioGUNE), miembro de la Alianza Vasca de Investigación y Tecnología (BRTA), ubicado en el Parque Tecnológico de Bizkaia, es una organización de investigación biomédica que lleva a cabo investigaciones de vanguardia en la interfaz entre la biología estructural, molecular y celular, con un enfoque particular en la generación de conocimiento sobre las bases moleculares de las enfermedades, para su uso en el desarrollo de nuevos métodos diagnósticos y terapias avanzadas.
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BRTA es una alianza de 4 centros de investigación colaborativa (CIC bioGUNE, CIC nanoGUNE, CIC biomaGUNE y CIC energiGUNE) y 13 centros tecnológicos (Azterlan, Azti, Ceit, Cidetec, Gaiker, Ideko, Ikerlan, Leartiker, Lortek, Neiker, Tecnalia, Tekniker y Vicomtech) con el objetivo principal de desarrollar soluciones tecnológicas avanzadas para el tejido empresarial vasco.
Con el apoyo del Gobierno Vasco, el Grupo SPRI y las Diputaciones Forales de los tres territorios, la alianza busca promover la colaboración entre los centros de investigación, fortalecer las condiciones para generar y transferir conocimiento a las empresas, contribuyendo a su competitividad y difundiendo la capacidad científico-tecnológica vasca en el extranjero.
BRTA cuenta con una plantilla de 3,500 profesionales, ejecuta el 22% de la inversión en I+D del País Vasco, registra una facturación anual de más de 300 millones de euros y genera 100 patentes europeas e internacionales por año.