'Cell Host and Microbe'

Diseñan tejido hepático para proba medicamentos contra la malaria

Actualizado 17/07/2013 20:04:29 CET

MADRID, 17 Jul. (EUROPA PRESS) -

Un equipo liderado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, ha desarrollado una manera de hacer crecer el tejido hepático que puede apoyar la fase hepática del ciclo de vida de las dos especies más comunes de la malaria, 'Plasmodium falciparum' y 'Plasmodium vivax'.

Este sistema podría ser utilizado para probar medicamentos y vacunas contra las dos especies, resalta el autor principal de la investigación, Sangeeta Bhatia, profesor de Ciencias de la Salud y Tecnología e Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en el MIT, en un artículo en 'Cell Host and Microbe'. Junto a él trabajó Sandra March, científico de investigación en el laboratorio de Bhatia, y expertos del Instituto Broad, Sanaria Inc. y la Universidad de Lisboa.

A pesar de la malaria ha sido erradicada en muchos países, incluido Estados Unidos, aún infecta a más de 200 millones de personas en todo el mundo, matando a casi un millón cada año. En las regiones donde la malaria es endémica, la gente confía en las medidas preventivas, como mosquiteros e insecticidas.

Los medicamentos existentes pueden ayudar, pero el parásito de la malaria se vuelve resistente a muchos de ellos, por ello, los científicos que trabajan para desarrollar nuevos medicamentos y vacunas esperan atacar al parásito en las primeras etapas de la infección, cuando se reproduce en el hígado humano.

El ciclo de vida de la malaria tiene varias etapas después de que el parásito infecta a una víctima humana, a través de una picadura de mosquito, que se instala en el hígado, donde el parásito pasa una semana, produciendo decenas de miles de copias que finalmente se liberan para infectar las células sanguíneas. Después de la infección inicial, 'P. vivax' se esconden durante semanas, meses o incluso años, y su reactivación causa otro ataque de malaria.

Hasta ahora, los investigadores han sido capaces de hacer crecer 'P. falciparum' en la sangre humana y, en cierta medida, en sus etapas de hígado, pero no han sido capaces de un desarrollo fiable de 'P. vivax' en cualquiera de estas etapas. 'P. falciparum' tiene la tasa de mortalidad más alta de la malaria, pero 'P. vivax' puede causar infecciones debilitantes, a largo plazo. Para erradicar la malaria, probablemente serán necesarios medicamentos y vacunas contra ambas especies, resalta el principal autor.

Bhatia, que también es miembro asociado senior del Instituto Broad y miembro del Instituto de Koch del MIT para la Investigación del Cáncer Integral y el Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia, ha creado previamente superficies microcopiadas en las que el tejido hepático se puede cultivar, rodeado por las células de apoyo. Estas células se diseñaron para sobrevivir hasta seis semanas e imitan la mayor parte de las funciones de las células del hígado en el cuerpo, incluyendo el metabolismo de fármacos y la producción de proteínas hepáticas.

Usando muestras únicas de 'P. falciparum' obtenidos en colaboración con Stephen L. Hoffman y su equipo de Sanaria, los científicos infectaron células hepáticas sanas y observaron el desarrollo de los parásitos en la etapa del hígado utilizando un sistema de imagen automatizado diseñado en colaboración con el grupo de Anne Carpenter, en el Instituto Broad.

Este sistema les permite evaluar rápidamente no sólo cuánto se ha producido la infección, sino también los efectos de las potenciales drogas. También pueden medir cómo las formas debilitadas de los parásitos, que podrían ser utilizadas como vacunas, actúan en el hígado.

Para probar la utilidad del sistema, los investigadores estudiaron una vacuna de 'P. falciparum' que está ahora en ensayos clínicos. Para un parásito debilitado o atenuado, que infecta el hígado y progresa lo suficiente para elevar una respuesta inmune pero luego se detiene y no llega a la etapa de la sangre, los científicos vieron que la vacuna actualmente en ensayo no sigue esa trayectoria.

El nuevo sistema también podría ser utilizado para estudios de fármacos de mayor escala que antes eran posible, subraya Bhatia. Los investigadores utilizaron las células de cáncer de hígado cultivadas en el laboratorio para estudiar la infección por 'P. falciparum', pero esas células tienen el metabolismo de fármacos deficiente y siguen creciendo en lugar de proporcionar un hogar tranquilo para que el parásito a persista.

La obtención de muestras de 'P. vivax' suficientes para probar el sistema llevó varios años, pero el equipo con el tiempo las adquirió y las trasladó en avión desde Tailandia, India y América del Sur. El uso de estas muestras permitió hacer crecer 'P. vivax' en el tejido hepático y demostrar que produce pequeños parásitos persistentes que parecen ser las formas latentes denominadas hipnozoitos.

"No queremos llamarlos hipnozoitos todavía porque nadie tiene un marcador estándar de oro para ellos, pero tenemos pequeñas formas persistentes que viven desde hace tres semanas. Así que somos optimistas y haremos más para despertarlos de nuevo. La reactivación sería la confirmación definitiva", dice Bhatia.

Los investigadores están ahora trabajando en confirmar que el 'P. vivax' que desarrollaron en el tejido hepático realmente ha creado hipnozoitos. Una vez que esto se confirme planean empezar a probar algunos fármacos candidatos, ahora en desarrollo, frente a 'P. vivax'.

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