Representación de un glóbulo rojo. Autor: Andrew Manson
La malaria es una enfermedad producida por parásitos del género Plasmodium que infectan los glóbulos rojos de la sangre. Esta enfermedad causa unos 900 millones de casos de fiebre y aproximadamente 3 millones de muertes anuales, lo que representa una muerte cada 15 segundos.
Una de las estrategias para combatir esta enfermedad que se investigan desde el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) es la encapsulación de fármacos en nanopartículas. La idea, es que estas nanopartículas sean capaces de distinguir los glóbulos rojos infectados para conseguir liberar el fármaco únicamente allí donde se necesite.
La heparina es un compuesto anticoagulante que ha mostrado tener una actividad contra la malaria así como una afinidad de unión específica para los glóbulos rojos infectados por el parásito. De modo que la heparina puede tener un papel doble: puede actuar como antimalárico y, a la vez, como elemento de focalización de las nanopartículas que irían cargadas con fármacos que únicamente actuarían al unirse a los glóbulos rojos infectados.
Esta molécula es capaz de bloquear la adhesión de los glóbulos rojos infectados a diversos receptores celulares e interrumpir el crecimiento del parásito. Sin embargo, las cantidades necesarias para tratar la malaria podrían provocar un exceso de anticoagulantes en el cuerpo y, consecuentemente, hemorragias internas. Por eso, la mirada de los investigadores se volvió hacia el océano en busca de moléculas similares a la heparina que se encuentran en los pepinos de mar, las algas rojas y las esponjas marinas. Estos compuestos tienen actividades anticoagulantes suficientemente pequeñas para poder utilizarlas en las concentraciones necesarias para matar al parásito pero sin incurrir en riesgo de hemorragia interna.
Los últimos experimentos in vitro hechos con este tipo de compuestos han demostrado una inhibición del crecimiento del parásito y los resultados in vivo hechos en ratones parecen prometedores. Utilizando compuestos similares a la heparina se consigue ralentizar la invasión de los glóbulos rojos por parte de Plasmodium. Y, además, se permite que los linfocitos del sistema inmune humano tengan una exposición prolongada al parásito con lo que se les da una mayor oportunidad de construir defensas efectivas.
¿Implica esto que la cura de la malaria puede estar escondida en el fondo del océano? Este descubrimiento implica que las moléculas similares a la heparina se pueden tener en consideración para diseñar nuevos enfoques terapéuticos contra la malaria que puedan actuar en dos frentes a la vez: inhibiendo el crecimiento del parásito y promoviendo una respuesta inmune efectiva.
Sin embargo, siguen haciendo falta más experimentos para poder asegurar que este nuevo compuesto es un tratamiento eficaz para combatir la malaria.
Bibliografía
Breman J (2001). «The ears of the hippopotamus: manifestations, determinants, and estimates of the malaria burden.». Am J Trop Med Hyg 64 (1-2 Suppl): 1-11
Marques J, Moles E, Urbán P, Prohens R, Busquets MA, Sevrin C, Grandfils C, Fernàndez-Busquets X. (2014). “Application of heparin as a dual agent with antimalarial and liposome targeting activities towards Plasmodium-infected red blood cells.” Nanomedicine, 10, 8, p1719–1728
Marques, J., Vilanova, E. Mourão, P.A.S. Fernàndez-Busquets, X. (2016). Marine organism sulfated polysaccharides exhibiting significant antimalarial activity and inhibition of red blood cell invasion by Plasmodium. Sci Rep, epub ahead of print.
Valle-Delgado, J.J. Urbán, P., Fernàndez-Busquets, X. “Demonstration of specific binding of heparin to Plasmodium falciparum-infected vs non-infected red blood cells by single-molecule force spectroscopy”. Nanoscale, 2012. DOI: 10.1039/C2NR32821F