Las plaquetas como portadoras de proteínas terapéuticas en el organismo
La tecnología abre un amplio abanico de nuevas aplicaciones terapéuticas
Investigadores del Instituto Paul-Ehrlich, junto con un grupo de investigación de la Facultad de Medicina de Hannover, han desarrollado un modelo de laboratorio basado en la transferencia de genes lentivirales en el que las proteínas terapéuticas se dirigen a las plaquetas y se liberan en el organismo. Con esta tecnología recién desarrollada, las plaquetas pueden utilizarse como vehículo de transporte para el almacenamiento y la administración selectiva de proteínas terapéuticas. Esta tecnología abre un amplio abanico de nuevas aplicaciones terapéuticas.
Imagen simbólica
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Las plaquetas son pequeñas células sanguíneas anucleadas que se liberan de sus células progenitoras, los megacariocitos (MK), en la médula ósea. Circulan por la sangre y transportan numerosas sustancias bioactivas en sus vesículas de almacenamiento (gránulos). Las plaquetas liberan estas sustancias tras su activación. Los gránulos alfa (αG) son los más abundantes de las plaquetas. Almacenan más de 300 proteínas diferentes, como factores de crecimiento y citoquinas (los mensajeros del sistema inmunitario).
La activación de las plaquetas es desencadenada por el entorno, por ejemplo, por lesiones vasculares, inflamación o directamente por patógenos durante una infección. Esto hace que las plaquetas sean objetivos atractivos para la terapia celular. Ya se está explorando el uso de las plaquetas y de las nanopartículas recubiertas con membranas plaquetarias como herramientas de administración de fármacos, por ejemplo, en el tratamiento de tumores o enfermedades cardiovasculares, o en la terapia génica dirigida por plaquetas para la hemofilia. Para restringir la expresión del transgén a los trombocitos, se suelen utilizar vectores lentivirales equipados con interruptores (promotores). Estos promotores son específicos de las MK. Los vectores lentivirales son portadores de genes derivados de virus que no pueden replicarse y son inocuos en este sentido.
Un grupo de investigación del Instituto Paul-Ehrlich, dirigido por la profesora Ute Modlich, en colaboración con un grupo de la Facultad de Medicina de Hannover, dirigido por el profesor Thomas Moritz, se centró en cargar las plaquetas con proteínas terapéuticas y liberar las proteínas de forma selectiva. Dado que la clasificación de las proteínas tiene lugar principalmente en las MK, el equipo de investigación sospechó que la expresión de proteínas transgénicas equipadas con señales de clasificación adecuadas en las MK podría permitir la carga específica en las αG. El almacenamiento en las αGs permite que las proteínas permanezcan ocultas al torrente sanguíneo hasta que las plaquetas se activen. Esto hace que la liberación se produzca sólo en los lugares donde se necesitan las sustancias. Esto reduce las reacciones no deseadas del sistema inmunitario (inmunogenicidad) y la toxicidad también disminuye. Esta estrategia tiene como objetivo suministrar altas dosis locales de sustancias bioactivas transgénicas en el lugar de destino, que pueden no ser bien toleradas tras la administración sistémica.
Utilizando dos complejas estrategias moleculares-biológicas, los científicos desarrollaron vectores lentivirales para su expresión en MKs que codifican proteínas transgénicas con señales específicas de clasificación αG. De este modo, pudieron mediar en la transferencia dirigida de determinadas proteínas a los gránulos alfa de las MKs humanas y de ratón diferenciadas in vitro y de las plaquetas de ratón in vivo. Además, una importante citoquina, el interferón-alfa (IFNα), se almacenó con éxito como potencial citoquina antiviral in vivo en las plaquetas de ratón. Tras la activación de las plaquetas, la citocina se liberó como se deseaba y se inhibió la replicación viral in vitro.
Estos vectores recién desarrollados abren una serie de nuevas aplicaciones para la terapia celular al utilizar las plaquetas como portadoras de proteínas terapéuticas.
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