En el exterior del cuerpo, las cicatrices suelen ubicarse por debajo de la capa externa de la piel. Como la mayoría de cremas tópicas no logra penetrar lo suficientemente profundo para llegar a las áreas afectadas en forma efectiva, lo cierto es que existen pocas maneras de curar el tejido.
En este aspecto, tanto cicatrices como fibrosis pueden afectar a diversos órganos y tejidos, cada uno con su entorno y desafío únicos, y la cirugía es la principal opción de tratamiento en ambos casos.
A modo de prueba, un equipo del Centro de Regulación Genómica de Barcelona (CRG) y de la Universidad de Colonia (Alemania), desarrolló una nueva estrategia experimental para abordar la cicatrización y fibrosis, entendida como el desarrollo en exceso de tejido conectivo fibroso en un órgano o tejido como consecuencia de un proceso reactivo o reparativo. Estos hallazgos se publicaron en Nature Communications.
La estrategia
A partir de su efectividad, no toxicidad y con efectos reversibles, los experimentos con células humanas derivadas de pacientes y modelos de animales mostraron su posibilidad de ser utilizados.
Por un lado, la cicatrización es aquel proceso que se produce a partir de la secreción y acumulación de varios componentes, principalmente las proteínas conocidas como colágenos, en el espacio entre las células individuales. Esta reacción ocurre como respuesta a una lesión o daño.
Asimismo, la secreción excesiva de colágeno también puede causar la acumulación de tejido fibrótico, una condición grave en la que se forma un exceso de tejido conectivo hasta el punto de comprometer la función de los tejidos y, a veces, de órganos enteros. Alrededor del 45% de las muertes en el mundo industrializado se atribuyen a alguna forma de fibrosis tisular.
“Los tratamientos actuales suelen ser ineficaces porque no logran eliminar el exceso de colágeno. Aquí intentamos una idea completamente diferente: reducir la exportación de este a nivel celular, liberando suficientes proteínas para que los tejidos no se desmoronen y evitar la acumulación de cantidades excesivas que perjudiquen su función”, explicaron los autores.
Inteligencia Artificial para optimizar las terapias
La nueva estrategia consiste en utilizar moléculas pequeñas (péptidos) para interrumpir la interacción entre las proteínas TANGO1 y cTAGE5. Ambas trabajan juntas para exportar colágenos hacia el exterior de la célula. Las dos proteínas "se asientan" en el punto de salida del retículo endoplásmico, un lugar donde los materiales como las proteínas se empaquetan y se transportan fuera de la célula.
“El punto de salida del retículo endoplásmico se ha considerado siempre una diana terapéutica inabordable porque un tercio de todas las proteínas humanas lo atraviesan. Por este motivo, inhibir su actividad probablemente tendría muchos efectos secundarios”, afirmaron.
Sin embargo, se demostró que existe cierta especificidad para los materiales secretores, y el objetivo ha sido conseguir una precisión dirigida para lograr esta especificad inhibiendo la unión entre TANGO1 y cTAGE5. La nueva estrategia consiste en utilizar péptidos para interrumpir la interacción entre TANGO1 y cTAGE5, proteínas que trabajan juntas para exportar colágenos hacia el exterior de la célula.
El equipo científico superó este desafío mediante el uso de AlphaFold2, un programa de inteligencia artificial que puede adivinar las estructuras de ambas proteínas. Las predicciones realizadas por la IA permitieron a los autores diseñar péptidos que pueden atravesar una membrana celular e interrumpir la interacción entre TANGO1 y cTAGE5.
Los péptidos se probaron en fibroblastos humanos normales, un tipo de célula común del tejido conectivo. Estos inhibieron con éxito la exportación de colágeno, haciendo que se acumulara dentro de las células. El efecto también fue reversible, y los niveles de colágeno volvieron a aumentar tras eliminarse los péptidos en un periodo de 48 horas.
Mejorar los resultados
Los autores observaron efectos similares en experimentos con fibroblastos de pacientes con esclerodermia, una enfermedad autoinmune compleja caracterizada por fibrosis de la piel y los órganos internos.
A continuación, los péptidos se probaron en el pez cebra, un modelo animal común para estudiar el desarrollo de tejidos y la cicatrización de heridas. La estrategia redujo visiblemente la deposición de colágeno en las áreas de la lesión. El siguiente paso será evaluar la eficacia de los péptidos en la piel de cerdo porque se parece mucho a la humana.
“Creemos que esto representa una nueva estrategia para controlar los efectos de la hipersecreción de colágeno. Podría ir desde aliviar los efectos cosméticos de las cicatrices de la piel hasta el tratamiento de enfermedades autoinmunes como la esclerodermia, así como la manipulación de los eventos relacionados con la cirugía asociados con la cicatrización de heridas para prevenir la fibrosis”, concluyeron.
Fuente: SINC.