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Moléculas de vacas inspiran un tratamiento hormonal para humanos

Científicos imitan la estructura de los anticuerpos bovinos y la prueban en ratas


Científicos de California (EE.UU.) han diseñado una terapia con la hormona del crecimiento basada en la estructura de los anticuerpos de las vacas. Combinando en una sola molécula anticuerpos humanizados con la hormona, y probándola en ratas, han observado que éstas requieren muchas menos inyecciones que con la hormona a secas.




Un anticuerpo de vaca, superpuesto al cuadro 'Retrato de ternero pelirrojo" de Denise Rich. Fuente: Instituto de Investigación Scripps/Denise Rich.
Un anticuerpo de vaca, superpuesto al cuadro 'Retrato de ternero pelirrojo" de Denise Rich. Fuente: Instituto de Investigación Scripps/Denise Rich.
Para ayudar a las personas con deficiencias hormonales, científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI, La Jolla, California, EE.UU.) han desarrollado una posible nueva terapia basada en un modelo improbable: las moléculas inmunes de las vacas.

Su investigación, publicada recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), muestra que las hormonas y anticuerpos humanos pueden ser fusionados, imitando a los largos anticuerpos de las vacas.

"Nos inspiramos en esta estructura única que se encuentra en la naturaleza", explica el investigador Tao Liu, co-primer autor del nuevo estudio junto con Yong Zhang, en la nota de prensa de Scripps, recogida por AlphaGalileo.

Hormona del crecimiento

Muchas personas reciben inyecciones de la hormona del crecimiento humano (hGH, por sus siglas en inglés) para combatir enfermedades como el síndrome de Turner (que causa baja estatura en las mujeres) y otras carencias hormonales. Desafortunadamente, el cuerpo degrada la hGH rápidamente, a veces en 30 minutos. "Eso provoca que la gente se inyecte hGH cada día", explica Liu. "Para un niño, eso es muy doloroso; y tratándose de un medicamento, es realmente malo."

Los anticuerpos, sin embargo, pueden durar semanas en el cuerpo. En su nuevo trabajo, los investigadores se inspiraron en un estudio de anticuerpos bovinos publicado por científicos de Scripps en 2013. El anticuerpo bovino tiene una estructura inusual, en forma de base redonda con una largo aminoácido en forma de pedículo sobresaliendo de ella. La parte superior del pedículo es la que, presumiblemente, se une a los patógenos.

Los investigadores se preguntaron si podían cambiar esta región superior con el ADN de una hormona humana, como hGH. Para probar esta teoría, utilizaron tecnología de ADN recombinante para fusionar la hGH a una versión en espiral de los tallos del anticuerpo bovino.

Ratas

Esta fusión era estable y mantenía la función de la hGH, por lo que el siguiente intento fue hacer una molécula anticuerpo-hormona sin ningún ADN de vaca, de modo que las moléculas se pudieran aplicar algún día a terapia en humanos. Usaron el anticuerpo humanizado Herceptin como base de los anticuerpos del nuevo tratamiento.

Luego, los investigadores probaron su molécula anticuerpo-hGH en modelos de rata. Observaron que las ratas con deficiencias de hGH que recibieron el tratamiento crecían normalmente. De hecho, las ratas tratadas sólo necesitaban inyecciones dos veces a la semana para crecer, en comparación con las inyecciones diarias que recibían las ratas a las que se había aplicado la hGH sin la base de anticuerpos.

"Actúa como la hormona del crecimiento normal", explica Liu. "Esto significa que el tratamiento podría tener que ser inyectado sólo una vez por semana o una vez al mes en los seres humanos".

Para seguir probando su método, los investigadores unieron Herceptin a la leptina, una hormona que regula el peso corporal. Mostraron que la molécula anticuerpo-leptina era igual de eficaz en ratones que la leptina natural y no tenía que ser inyectada tan a menudo.

Experimentos posteriores no mostraron efectos secundarios nocivos de los tratamientos. El equipo de investigación está trabajando en optimizar el tratamiento para su posible uso en humanos.

Referencia bibliográfica:

Liu, Zhang, Schultz, Wang et al.: Functional human antibody CDR fusions as long-acting therapeutic endocrine agonists. Proceedings of the National Academy of Sciences (2014). DOI: 10.1073/pnas.1423668112.


Viernes, 6 de Febrero 2015
Scripp Research Institute/T21
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