Logran abrir con ultrasonidos de forma segura la barrera que protege el cerebro para poder aplicar fármacos
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Investigadores españoles han demostrado que es posible hacerlo de forma localizada, lo que abre la puerta para que en el futuro puedan administrarse terapias génicas contra el párkinson, lo que ha probado en macacos, o para hacer llegar medicamentos para tratar tumores cerebrales
20 abr 2023 . Actualizado a las 09:06 h.Estamos vivos en buena parte gracias a la barrera hematoencefálica. Es una especie de muralla formada por vasos sanguíneos, células y tejido que protege a nuestro cerebro. Permite el acceso de agua y oxígeno, pero impide la entrada de virus, bacterias y de agentes tóxicos. Sin embargo, esta impermeabilidad selectiva que nos protege también tiene su contrapunto: hace prácticamente inviable la llegada de fármacos y terapias génicas al cerebro para tratar de forma eficiente desde trastornos neurológicos como el párkinson o el alzhéimer hasta tumores. Poder abrir este muro de forma controlada para dirigir medicamentos y terapias es, desde hace muchos años, el gran desafío de la comunidad científica y de la industria farmacéutica. Pero todos los intentos han fracasado.
Ahora, investigadores del Centro Integral de Neurociencias Abarca Campal (Hospital Universitario HM Puerta del Sur, de Móstoles y Madrid) han demostrado en un estudio en tres pacientes con párkinson y en cinco macacos que sí es posible franquear con ultrasonidos de forma selectiva la barrera hematoencefálica. El avance, publicado en Science Advanced, abre la puerta a la aplicación en el futuro de terapias génicas que corrijan el deterioro en las enfermedades neurodegenerativas. Pero aún queda un largo camino por delante.
«Lo más importante de la técnica es que nos permite seleccionar de forma localizada el área cerebral de interés para tratamientos. Ahora mismo, casi nada llega al cerebro, ni terapias génicas, ni fármacos ni anticuerpos», explica Javier Blesa, principal autor del trabajo.
La aplicación de ultrasonidos focalizados de baja intensidad ha permitido que la apertura de la membrana se realice de forma selectiva, reversible y, sobre todo, de manera no invasiva. Este último aspecto es importante, porque ahora mismo hay varios ensayos clínicos con terapias génicas para el párkinson, pero utilizando microagujas inyectadas directamente al cerebro. Esta vía, aparte de que es muy invasiva y acarrea efectos secundarios, todavía no ha demostrado resultados.
«Nosotros, en los tres humanos con los que ensayamos, conseguimos en una misma sesión de ultrasonidos acceder a la vez al estriado y a la sustancia negra del cerebro, lo que abre una posible terapia personalizada», destaca Javier Blesa. El neurólogo, sin embargo, es prudente, porque conseguir sortear la barrera hematoencefálica de forma segura no es aún una carrera a corto plazo. «Existe el riesgo de que si aplicamos fármacos de forma sistemática a una parte del cerebro, también puedan llegar a otras zonas. Hemos dado un paso más y vamos quemando etapas para llegar algún día a realizar ensayos clínicos, pero aún nos queda», advierte.
Su equipo espera poder probar en el futuro mediante este sistema distintas terapias génicas para tratar el párkinson, para lo que existen varias alternativas. Bien bloqueando la proteína tau que se acumula en el cerebro y propicia el deterioro, o promoviendo células dopaminérgicas.
En los cinco macacos en los que se realizó el estudio sí se probó la administración de una terapia génica para el párkinson. En este sentido, José A. Obeso, director del HM CINAC y líder de la investigación, explica que en este trabajo han demostrado en macacos que «el ultrasonido focalizado puede abrir temporalmente la barrera hematoencefálica y permitir la administración sanguínea de un vector AAV a los ganglios basales, la región del cerebro donde se manifiestan los síntomas del párkinson, sin que se produzca daño cerebral».
El neurólogo detalla que esta apertura temporal de la barrera hematoencefálica en regiones concretas del cerebro la han realizado «mediante la aplicación de ultrasonidos de baja intensidad, en combinación con microburbujas inyectadas por vía intravenosa».
Explica que estos ultrasonidos «aumentan la actividad de las burbujas en la zona del cerebro donde se emiten, y su movimiento ampliado provoca disrupción de la BHE. A continuación, se inyecta una sustancia —en este caso un vector AAV9—, a través de una vena periférica que entra al cerebro específicamente, y en mayor cantidad en las regiones consideradas como diana, por lo que se trata de un procedimiento focal y no invasivo».
Cuatro semanas después de administrar la terapia genética a los cinco monos a través de la apertura de la barrera, los investigadores no observaron efectos secundarios negativos, y los análisis post mortem de sus cerebros no mostraron daños en los tejidos, indica el estudio.
Tres de cada cinco animales expresaron proteínas neuronales codificadas por el vector AAV9, lo que demuestra que había llegado con éxito a las neuronas. Obeso señala que« a pesar de que el número de neuronas que expresan el vector viral aumentó hasta 50 veces en el ensayo, esta cantidad sigue siendo limitada. Creemos que aún se necesitan reclutar un mayor porcentaje de neuronas para conseguir un efecto terapéutico reconocible».
Queda todavía mucho trabajo por delante hasta que se puedan realizar ensayos en humanos, pero el paso dado es esperanzador. «El trabajo es muy interesante porque demuestra que mediante la aplicación de ultrasonidos de forma focalizada se puede abrir temporalmente la barrera hematoencefálica y, de este modo, aplicar fármacos y virus para hacer terapia génica directamente al cerebro. Esta técnica supone un paso adelante importante en la puesta a punto de la terapia génica para su aplicación en humanos que sufren enfermedades neurodegenerativas», destaca José López Barneo, catedrático de Fisiología en la Universidad de Sevilla, en una reacción recogida por SMC España.
