Una investigación del Departamento de Neurociencias Clínicas y del Instituto de Células Madre de la Universidad de Cambridge demuestra que los nanoterapéuticos de ARN reducen la producción de una señal de propagación de la inflamación liberada por las células del sistema nervioso central (SNC) en respuesta a una lesión o enfermedad.
Los astrocitos son una clase de células ubicuas y funcionalmente diversas que se encuentran en el SNC, donde desempeñan papeles esenciales en la regulación de procesos fisiológicos como la transmisión sináptica y la integridad de la barrera hematoencefálica. Se sabe que las agresiones al SNC, incluidas afecciones tan diversas como las lesiones traumáticas del cerebro y la médula espinal, la esclerosis múltiple, el ictus cerebral y la enfermedad de Alzheimer, invocan un estado reactivo en los astrocitos durante el cual estas células experimentan diversos cambios morfológicos y funcionales. Los cambios astrogliales pueden ser beneficiosos o perjudiciales, según el tipo, el momento y el contexto de la agresión. Las células astrogliales reactivas suelen aumentar la expresión y liberación de la proteína Lipocalina 2 (Lcn2) que propicia la inflamación y la reactividad. Se sabe que la Lcn2 secretada por los astrocitos reactivos promueve la reactividad en astrocitos que, de otro modo, estarían en reposo, polariza las células inmunitarias hacia un estado proinflamatorio y tiene efectos tóxicos sobre las neuronas.
Utilizando la nanotecnología bioinspirada de ARN de unión en tres direcciones (3WJ) desarrollada originalmente en el laboratorio del Dr. Peixuan Guo en la Universidad Estatal de Ohio (EE.UU.), Smith et al. demostraron que el ARN de interferencia puede regular a la baja de forma eficaz y segura la expresión de Lcn2 en los astrocitos reactivos in vitro. Además, el tratamiento con anti-Lcn2-3WJs impidió significativamente la capacidad de los astrocitos reactivos para perpetuar un estado proinflamatorio. Los astrocitos en reposo que recibieron los medios de cultivo en los que habían crecido los astrocitos reactivos mostraron un gran aumento de la expresión de Lcn2 y óxido nítrico sintasa 2 (Nos2), una enzima que produce radicales libres y está asociada a la inflamación. El tratamiento de los astrocitos reactivos originales con anti-Lcn2-3WJ anuló este efecto. Es importante destacar que la reducción de Lcn2 mediada por 3WJ también fue evidente en un modelo experimental de ratón de lesión de la médula espinal por contusión, con reducciones significativas de la cantidad de Lcn2 presente en los ratones tratados con el nanoterapéutico de ARN.
Este estudio de prueba de concepto tiene importantes implicaciones para el tratamiento de trastornos cerebrales en los que la inflamación suele ser un factor que contribuye a la patología. El enfoque es especialmente adecuado para los tratamientos combinatorios en los que el microambiente tisular inhóspito fomentado por el aumento local de Lcn2 podría resultar inhibidor de otras intervenciones regenerativas putativas, como las moléculas pequeñas o las terapias con células madre. Además, la naturaleza modular y de múltiples brazos de la nanoestructura 3WJ se presta a una mayor funcionalización, con el potencial de diseñar capacidades de orientación y/o diagnóstico en la plataforma para el desarrollo de terapias específicas para cada célula.
Esta investigación ha sido financiada por la Fundación Internacional para la Investigación de la Paraplejia, el Bascule Charitable Trust, la Plataforma de Medicina Regenerativa del Reino Unido y Wings for Life.
Fuente: Artículo completo en: Terapia molecular – Ácidos nucleicos, Elsevier
Detalles de la publicación (artículo disponible como publicación en línea anticipada): Smith JA, Braga A, Pluchino S, et. al.: Nanoterapias de ARN para la mejora de la reactividad astroglial. www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2162253117302925
IRP – Fundación Internacional
para la investigación en paraplejia
Seestrasse 19
8002 Zúrich
www.irp.ch
