Nuevas dianas para fármacos contra enfermedades que causan protozoos parásitos

Antonio Martín/DICYT Un grupo de investigadores de la Universidad de León han descrito recientemente  varias dianas moleculares para el desarrollo de nuevos fármacos contra enfermedades ocasionadas por protozoos parásitos. Los organismos del filo Apicomplexa son responsables de gran variedad de enfermedades tanto en humanos como en animales. En seres humanos, algunas especies producen la malaria, diarreas infantiles o abortos, por ejemplo. Los investigadores del Departamento de Ciencias Biomédicas han actualizado los nuevos hallazgos en una enzima implicada en procesos del ADN interesantes como dianas para nuevos agentes terapéuticos.

Según explica Rafael Balaña, uno de los coordinadores de la investigación, a DiCYT, "la falta de vacunas eficaces, junto con aparición de cepas multirresistentes en las zonas endémicas producidas por la insistente presión farmacológica, hacen necesaria una urgente inversión en I + D con el fin de caracterizar y validar dianas terapéuticas adecuadas para el descubrimiento de nuevos fármacos frente a estas enfermedades". El trabajo científico se centra en un aspecto concreto de la fisiología de estos microorganismos. "Casi todos los organismos apicomplejos contienen dos orgánulos endosimbiónticos que contienen ADN propio, la mitocondria y el apicoplasto". En el segundo de los casos, al apicoplasto, un orgánulo simbióntico de origen vegetal, se le considera una diana atractiva para la evaluación de nuevos fármacos ya que además de albergar vías metabólicas singulares ausentes en el hospedador también tiene su propia maquinaria de transcripción y traducción de su ADN de origen bacteriano".

En una publicación en Proceedings of the Royal Society - Biological Sciences, el grupo del Área de Toxicología se centra en unas enzimas, denominadas topoisomerasas. Estas enzimas están implicadas en la relajación del ADN constreñido dentro del núcleo para el empaquetamiento de éste último. "El principal mecanismo de relajación del ADN compacto (superenrrollado) en células eucariotas supone la escisión de una o de las dos hebras de ADN – mediada por las topoisomerasas de tipo I y II", comenta el especialista. "Estas enzimas son inhibidas eficazmente por los derivados de la camptotecina y del etopósido, medicamentos naturales cuyos derivados semisintéticos se utilizan actualmente en la quimioterapia del cáncer", prosigue, lo que les otorga el cariz de diana para futuros medicamentos.

La segunda publicación, en Journal of Biomedicine and Biotechnology, los científicos se centra en la ADN-girasa, una enzima bacteriana semejante a la topoisomerasa de tipo II. En este caso, "funciona exclusivamente en el apicoplasto y que es eficazmente inhibida por antibióticos fluoroquinolónicos y aminocumarínicos", describe el experto.

Los protozoos y las topoisomerasas

El filo Apicomplexa comprende patógenos dañinos tales como Plasmodium falciparum y Plasmodium vivax, los causantes de la malaria. Cryptosporidium parvum es responsable de gran número de diarreas infantiles mientras que Toxoplasma gondii produce abortos en las mujeres. Por su parte la coccidiosis, teileriosis, y babesiosis, son enfermedades devastadoras para el ganado y también tienen su origen en estos protozoos parásitos.

Por otra parte, desde los años 90 se han venido utilizando las topoisomerasas como dianas terapéuticas  en tumores. De hecho, dos compuestos se comercializan como antitumorales: el Topotecan y el Irinotecan, que son dos derivados solubles de la camptotecina. "La idea de usar antitumorales en la terapia antiparasitaria no es nueva y ha dado buenos frutos con un fármaco frente a la enfermedad del sueño (tripanosomiasis africana) que es el alfa-difluorometilornitina (DFMO, eflornitina u ornidil)", subraya Balaña. El grupo de toxicólogos de la Universidad de León ha buscado esta diana tanto en microorganismos trypanosomatidos como apicomplejos, encontrando en los primeros que estos compuestos son especialmente eficaces. Posteriormente, el trabajo se amplió más recientemente a los parásitos apicomplejos. "Sin embargo, en estos últimos las diferencias estructurales con la enzima del hospedador son mucho menores lo que puede restringir su uso", apunta el especialista. Los autores de las revisiones, además, reconocen el interés científico de la DNA-girasa reconocen como diana farmacológica.

Trabajos del grupo leonés

En la actualidad el grupo está mucho más centrado en la terapia de los parásitos tripanosomátidos (tripanosomas y leishmanias) que de los apicomplejos. El grupo de investigación pertenece a una Red de Centros de Enfermedades Tropicales (RICET) subvencionada por el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) así como por proyectos de este entidad y del Ministerio de Ciencia e Innovación. "Creemos que el cribado de nuevas moléculas frente a topoisomerasas tiene un futuro prometedor tal y como indica la OMS", resalta el coordinador del trabajo.