Investigadores han descubierto que un parásito capaz de cruzar la barrera hematoencefálica para infectar el cerebro de sus anfitriones podría, en el futuro, ser una herramienta para la entrega de terapias cruciales.
Este hallazgo, publicado en Nature Microbiology, sugiere que el parásito Toxoplasma gondii, que prospera en casi todos los organismos de sangre caliente, podría ser modificado para entregar proteínas terapéuticas a células cerebrales, proporcionando opciones de tratamiento para condiciones de difícil acceso.
T. gondii
El estudio, llevado a cabo en tejido cerebral humano cultivado en laboratorio y en ratones vivos, mostró efectos secundarios mínimos, lo que demuestra que el concepto es plausible y podría tener aplicaciones más amplias, como el estudio del cerebro, con más investigación y ajustes.
«En este estudio, demostramos que T. gondii puede ser utilizado para abordar muchos de los desafíos asociados con la entrega de proteínas para aplicaciones de investigación y terapéuticas», escribe el equipo liderado por la neurocientífica Shahar Bracha del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
El parásito T. gondii ha encontrado formas de cruzar la barrera hematoencefálica, lo cual no es ideal para humanos y otros animales, ya que es responsable de la toxoplasmosis, una condición con síntomas desagradables y complicaciones serias. Sin embargo, Bracha y su equipo se preguntaron si la capacidad de T. gondii para cruzar esta barrera podría ser aprovechada positivamente.
El experimento
Dentro del sistema nervioso central, T. gondii interactúa principalmente con las neuronas, usando tres organelos distintos para secretar sustancias. Los investigadores modificaron dos de estos organelos para que secretaran proteínas conocidas por tratar condiciones neurológicas humanas.
Para probar su eficacia, trataron organoides de tejido cerebral humano con T. gondii modificado para entregar MeCP2, una proteína usada para tratar el síndrome de Rett, un trastorno genético raro que afecta el desarrollo cerebral.
En estos tejidos cultivados en laboratorio, la proteína entregada pudo unirse al ADN del organoide y alterar la expresión génica en comparación con los controles expuestos a T. gondii no modificado. El resultado fue interpretado como una entrega exitosa de la proteína funcional.
Para evaluar su funcionamiento en un sistema vivo, los investigadores separaron a los ratones en tres grupos, los infectados con T. gondii editado, el grupo de control infectado con microbios no editados y los ratones inyectados solo con solución salina.
Los T. gondii editados fueron tan eficientes en infectar a sus anfitriones como los parásitos no editados, pero también entregaron MeCP2 y produjeron una inflamación mínima en comparación con el grupo control de solución salina.
Importancia
Se cree que alrededor del 25 al 30 por ciento de la población mundial alberga T. gondii, y la mayoría son asintomáticos, por lo que infección generalmente es benigna. Aprovechar esta coexistencia podría traer enormes beneficios.
Los investigadores creen que sus resultados ofrecen un nuevo camino, no solo para tratar condiciones neurológicas, sino también como una herramienta poderosa para investigar la actividad de proteínas en neuronas.
«Las neuronas son particularmente difíciles de alcanzar con los métodos existentes», escriben. «La capacidad de T. gondii para entregar robustamente proteínas intracelulares a las neuronas subraya su potencial como herramienta de investigación».
