Nuevas alternativas para el tratamiento de la fibrosis quística

La fibrosis quística es una enfermedad genética y degenerativa que afecta principalmente a los pulmones y el estómago y que en España afecta a cerca de 2.500 personas y 1 de cada 35 habitantes son portadores sanos de la enfermedad según datos del Ministerio de Sanidad. El grupo Bioorgánica de la Universidad de Burgos trabaja para conseguir compuestos que faciliten un tratamiento generalizado y eficaz de la enfermedad.

En el organismo de cualquier ser vivo las proteínas tienen un papel fundamental, ya que son las encargadas de facilitar el transporte de iones dentro de las células y regulan su concentración dentro y fuera de las mismas para su correcto funcionamiento como si fuese un ‘puente’. Esta función la llevan a cabo las proteínas porque los iones no pueden atravesar libremente las membranas de las células.

En el caso de la fibrosis quística el gen con la mutación no es capaz de sintetizar las proteínas que llevan iones como el cloruro y el bicarbonato a tejidos epiteliales por lo que no permite el correcto funcionamiento del organismo. La idea fundamental en la que trabajan los investigadores de la Universidad de Burgos es facilitar el transporte de esos elementos en membranas lipídicas sustituyendo la proteína que no tienen por moléculas que desarrollen esta función, como explica el profesor Roberto Quesada, director del grupo BIOORG de la Universidad de Burgos.

Hasta ahora los fármacos que se emplean para tratar esta enfermedad intentan arreglar o mejorar ese ‘puente’. Pero esta solución no sirve para todas las mutaciones del gen que desencadena la fibrosis quística, unas 2.000 diferentes, ya que en algunos casos el problema es que no hay proteínas que reparar. Así hay fármacos destinados a algunos tipos de mutaciones y otros pacientes no tienen un tratamiento terapéutico eficaz para mejorar su situación.

Como destaca Roberto Quesada, los compuestos desarrollados por BIOORG dan una alternativa diferente a lo que se está desarrollando actualmente y que serviría para todos los enfermos de fibrosis quística independientemente de la mutación que tengan. «Lo que hay ahora en el mercado son medicinas que van destinadas a una mutación concreta, aunque hay algunas que son muy prevalentes y funcionan para un amplio número de gente. Las medicinas que se están desarrollando ahora dependen de la mutación.

Nuestra idea es un mecanismo de transporte que no depende de la proteína natural, sino que es un mecanismo alternativo y sería de utilidad para todos los enfermos de fibrosis quística. Eso es muy relevante para aquellos que ahora no tienen ningún tipo de medicina en el mercado o lo que se está desarrollando ahora en fases clínicas no les va a resultar terapéuticamente beneficioso».

Tras varios años de investigación en el campo de la fibrosis quística y después de finalizar un proyecto europeo que les ha llevado tres años para el diseño y desarrollo de compuestos anionóforos, ahora, continúan su labor gracias a la colaboración entre las Fundaciones de La Caixa y Caja de Burgos con la Universidad de Burgos para la financiación de proyectos de investigación. Así el grupo BIOORG continuará su labor mejorando y optimizando lo que se ha conseguido ya, mediante simulaciones por ordenador que ayuden a entender cómo funcionan los compuestos que desarrollan.

En este nuevo proyecto que tendrá una duración de dos años y que está financiado con 85.000 euros, colaborarán otros dos equipos de investigación de la UBU, a parte de BIOORG como son el grupo de análisis y simulación molecular de fluidos del departamento de química de la universidad burgalesa y el de simulación de materiales, en este caso del departamento de física. Gracias al apoyo de ambas fundaciones el proyecto contará con la contratación de un investigador postdoc durante 18 meses.

Como destaca Roberto Quesada, lo que se busca con la incorporación de estos dos grupos es «hacer simulaciones por ordenador que nos ayuden a entender cómo funcionan los compuestos que nosotros hacemos». De esta manera se puede simular una membrana a la que se colocan los compuestos diseñados y se puede comprobar cómo se comportan para maximizar, por ejemplo, la actividad de transporte, como señala el profesor de la UBU, y así entender mejor su funcionamiento.

«Nosotros sabemos cuáles son los resultados de nuestros experimentos, pero no tenemos una visión molecular de cómo lo están haciendo y eso es lo que vamos a investigar en este proyecto». Y, añade, «el punto en el que estamos es que sabemos que nuestros compuestos funcionan in vitro, pero si queremos obtener compuestos mejores, tenemos que entender cómo funcionan.

Por ejemplo, si queremos obtener compuestos que tengan menos toxicidad o que sean más activos en cuanto a transporte para poder reducir la dosis, para entender ese tipo de parámetros se utilizan las simulaciones por ordenador. En vez de tener que sintetizar cada uno de los compuestos que se quiere probar y realizar los experimentos para ver cuál es el resultado, se puede utilizar un ordenador para simular todo esto.

De tal manera que la capacidad de screening aumenta y no tienen que sintetizar cada uno de los compuestos. Utilizando la información que se consigue mediante simulaciones por ordenador, en el laboratorio podemos sintetizar siguiendo la guía o las instrucciones que obtengamos con esas simulaciones por ordenador para conseguir estos candidatos mejorados».

Roberto Quesada también destaca que en estos momentos lo que buscan es demostrar la viabilidad terapeútica de sus compuestos y, sobre todo, del concepto en el que trabajan. «Nosotros trabajamos en una idea, con lo cual puede que nuestros compuestos no lleguen, pero ese conocimiento se hace público y puede que otros laboratorios recojan esas ideas desarrollen otras moléculas que basándose en este concepto sí que lleguen.

Y es algo en lo que se está trabajando en otros laboratorios. Lo que queremos es demostrar la viabilidad de este concepto para que tenga viabilidad terapeútica sobre todo para aquellos enfermos que no tienen una alternativa».