Un parásito capaz de atravesar la barrera hematoencefálica para infectar el cerebro de sus huéspedes podría algún día convertirse en un medio para administrar terapias importantes.
Toxoplasma gondii – a parásito que prospera en casi todas las formas de vida de sangre caliente de la Tierra, podría diseñarse para suministrar proteínas terapéuticas a las células del cerebro, proporcionando así opciones de tratamiento para afecciones a las que es difícil acceder.
La investigación se ha probado en tejido cerebral humano cultivado en laboratorio y en ratones vivos con efectos secundarios mínimos, lo que demuestra que el concepto es plausible y, de hecho, puede tener aplicaciones más amplias, como el estudio del cerebro, con más investigaciones y ajustes.
“En este estudio, demostramos que T. gondii “Puede utilizarse para abordar muchos de los desafíos asociados con la administración de proteínas para aplicaciones terapéuticas y de investigación”. escribe un equipo dirigido por la neurocientífica Shahar Bracha del Instituto Tecnológico de Massachusetts.
“Demostramos el uso de T. gondii como un sistema de administración versátil en fibroblastos cultivados, neuronas diferenciadas in vitro, neuronas primarias, cerebro humano organoides y in vivo en ratones, y caracterizar los factores que afectan los patrones de administración en diferentes condiciones”.
El barrera hematoencefálicacomo su nombre lo indica, es una membrana que separa los vasos sanguíneos del tejido cerebral y del sistema nervioso central, impidiendo que cualquier cosa no deseada proveniente del primero ingrese al segundo.
En general, esto es algo bueno, pero la impermeabilidad de la barrera a… hidrofílico y las moléculas grandes impiden la entrada de prácticamente todas las proteínas, lo que representa un desafío significativo para la administración de proteínas terapéuticas que podrían ayudar a tratar enfermedades cerebrales.
T. gondii es un parásito que ha encontrado formas de cruzando la barrera hematoencefálicaEsto en sí mismo no es nada bueno para los humanos ni para otros animales.
El protozoo es el culpable de una enfermedad llamada toxoplasmosis que Tiene algunos síntomas desagradables y complicaciones bastante graves.Pero Bracha y sus colegas se preguntaron: ¿Qué pasaría si… T. gondii’¿Podría aprovecharse para bien la capacidad del ser humano de atravesar la barrera hematoencefálica?
Dentro del sistema nervioso central, T. gondii persiste principalmente e interactúa con las neuronas, utilizando tres mecanismos separados. organelos Los investigadores se centraron en dos de estos orgánulos y los modificaron para que pudieran secretar proteínas que se sabe que sirven para tratar enfermedades neurológicas humanas.
Para comprobar si funcionaba, probaron su ingeniería. T. gondii en varios tipos de sistemas. Se trataron con organoides, masas de tejido cerebral humano cultivadas en un laboratorio. T. gondii Diseñado para administrar MeCP2, una proteína utilizada para tratar un trastorno genético poco común llamado Síndrome de Rettque afecta el desarrollo del cerebro y casi siempre es causado por Mutaciones del gen MECP2.
En estos tejidos cultivados en laboratorio, la proteína administrada pudo unirse al ADN del organoidey alteran la expresión génica en comparación con los controles expuestos a niveles inalterados. T. gondiilo que dio como resultado lo que los investigadores interpretaron como la entrega exitosa de la proteína funcional.
Para determinar cómo podría funcionar en un sistema vivo, los investigadores luego infectaron ratones con su genoma editado. T. gondii microbios, así como grupos de control con microbios no editados y ratones a los que se les inyectó únicamente solución salina.
El editado T. gondii fueron tan eficientes al infectar a sus huéspedes como los parásitos no editados, pero también administraron MeCP2 y produjeron una inflamación mínima, en comparación con el grupo de control salino.
Se cree que alrededor de Entre el 25 y el 30 por ciento de personas en todo el mundo albergan T. gondiiy la mayoría son asintomáticos, por lo que en general la infección es benigna. Si es algo con lo que convivimos de todos modos, puede ser muy beneficioso hacer que funcione para nosotros.
Los investigadores creen que sus resultados ofrecen un nuevo camino a seguir, no sólo para el tratamiento de enfermedades neurológicas, sino como una poderosa herramienta de investigación para investigar la actividad proteica en las neuronas.
“Las neuronas son particularmente difíciles de localizar con los métodos existentes”, escriben. “T. gondii“La capacidad de entregar de forma robusta proteínas intracelulares a las neuronas enfatiza su potencial como herramienta de investigación”.
La investigación ha sido publicada en Microbiología de la naturaleza.