Investigadores de la 'Case Western Reserve', en Cleveland, Ohio, y la Universidad de Texas-sudoeste, en Estados Unidos, informan en un artículo que se publica en 'Science' cómo un nuevo fármaco repara el daño en el colon, el hígado y la médula ósea en modelos experimentales animales, incluso de manera tan eficaz como para salvar las vidas de individuos que de otra manera habrían muerto en un modelo de trasplante de médula ósea.
'Estamos muy emocionados --señala Sanford Markowitz, profesor de Genética del Cáncer en la Escuela de Medicina de la Universidad y médico oncólogo del Centro de Cáncer del Centro Médico de Case Western--. Hemos desarrollado un fármaco que actúa como una vitamina para las células madre de los tejidos, estimulando su capacidad de reparar los tejidos más rápidamente. El medicamento cura daños en múltiples tejidos, lo que nos sugiere que puede tener aplicaciones en el tratamiento de muchas enfermedades'.
Las instituciones que colaboraron en este trabajo esperan desarrollar el medicamento -- ahora conocido como SW033291-- para su uso en pacientes humanos. Debido a las áreas del éxito inicial, primero se centrarían en las personas que reciben trasplantes de médula ósea, los enfermos con colitis ulcerosa y los pacientes de cirugía hepática. El objetivo para cada uno es el mismo: aumentar drásticamente las probabilidades de una recuperación más rápida y exitosa.
La clave para el potencial del fármaco implica una molécula que el cuerpo produce y que se conoce como prostaglandina E2, o PGE2. Se sabe desde hace tiempo que PGE2 apoya la proliferación de muchos tipos de células madre de tejido. Markowitz y el profesor de la Universidad de Kentucky Hsin-Hsiung Tai anteriormente habían demostrado que un producto genéetico que se encuentra en todos los seres humanos, deshidrogenasa 15-hidroxiprostaglandina (15-PGDH), se degrada y reduce la cantidad de PGE2 en el cuerpo.
Markowitz y James KV Willson, un antiguo colega de la 'Case Western Reserve' ahora en UT-sudoeste, tenían la hipótesis de que la inhibición de 15-PGDH aumentaría PGE2 en los tejidos. Al hacerlo, se promovería y aceleraría la cicatrización de los tejidos. Cuando los experimentos con ratones genéticamente modificados para carecer fr 15 PGDH demostraron que estaban en lo cierto, la pareja comenzó a buscar una forma de inactivar 15 PGDH sobre una base a corto plazo.
El trabajo preliminar comenzó en tubos de ensayo. Yongyou Zhang, investigador asociado en la 'Case Western Reserve' en el laboratorio de Markowitz y autor principal del estudio, desarrolló una prueba en la que las células brillaban cuando los niveles de 15 PGDH cambian. Los miembros del equipo analizaron 230.000 sustancias químicas diferentes e identificaron una sustancia química que encontraron que inactivó 15 PGDH.
'El químico, SW033291, actúa de una manera increíblemente potente --apunta Markowitz--. Puede inactivar 15 PGDH cuando se añade a una parte en 10.000 millones en una mezcla de reacción, lo que significa que es prometedora para funcionar como un medicamento'.
Una serie de experimentos demostraron que SW033291 podría inactivar 15 PGDH en un tubo de ensayo y dentro de una célula y, lo más importante, cuando se inyecta en modelos animales. Otros experimentos para determinar el efecto de SW033291 en individuos que habían recibido dosis letales de radiación y que luego recibieron un trasplante parcial de la médula ósea mostraron que estos animales sin SW033291, murieron, pero con el fármaco, se recuperaron.
A partir de ahí, estudios más detallados mostraron que los roedores que recibieron SW033291 recuperaron un recuento sanguíneo normal seis días más rápido que los individuos que fueron trasplantados sin recibir SW033291. Además, los ratones tratados con SW033291 tuvieron una recuperación más rápida de los neutrófilos, las plaquetas y los glóbulos rojos. Los neutrófilos batallan contra la infección, las plaquetas evitan el sangrado y las células rojas de la sangre llevan oxígeno por todo el cuerpo.
Además, el trabajo demostró que cuando SW033291 aumenta PGE2 en la médula ósea, el cuerpo también comienza a producir otros materiales que las células madre de la médula ósea necesitan para sobrevivir. Finalmente, estos beneficios surgieron sin efectos secundarios adversos, incluso a dosis mucho más altas de SW033291 que las que se requieren para una inhibición de 15 PGDH.
Cuando los investigadores trataron a modelos experimentales con otras enfermedades, el fármaco SW033291 de nuevo aceleró la recuperación del tejido. Por ejemplo, estudiaron un modelo experimental de la colitis ulcerosa, con SW033291 curando prácticamente todas las úlceras de los animales e impidiendo los síntomas de la colitis. En los individuos en los que se habían eliminado los dos tercios de sus hígados quirúrgicamente, SW033291 aceleró el rebrote del nuevo hígado casi dos veces más rápido a como sucede normalmente sin medicación.
Debido a que la médula ósea, el colon y el hígado son tejidos significativamente diferentes, los científicos creen que la vía por la que SW033291 acelera la regeneración de tejidos es probable que funcione también como tratamiento de enfermedades de muchos otros tejidos del cuerpo. Sin embargo, las próximas etapas de la investigación se centrarán en tres enfermedades en las que SW033291 ya se muestra prometedora para proporcionar una mejora dramática.
En los trasplantes de médula ósea, por ejemplo, los efectos de SW033291 en acelerar el crecimiento del tejido proporcionarían al cuerpo las células necesarias para luchar contra las dos complicaciones más comunes y, a veces fatales, infecciones y sangrado. Para aquellos que sufren un impacto debilitante de la colitis, agilizar el crecimiento del tejido podría curar las úlceras de colon con mayor rapidez, lo que a su vez permitiría a los pacientes tomar dosis más bajas de otros medicamentos para tratar la colitis, algunos de los cuales tienen efectos secundarios graves.
Por último, agilizar el crecimiento de tejido podría aumentar las tasas de supervivencia para los pacientes con cáncer de hígado; puesto que en algunos casos en la actualidad, los médicos no pueden realizar la cirugía debido a la cantidad de hígado tan grande que debería eliminarse por representar un riesgo grave para el paciente. Así, tener un medicamento para acelerar el recrecimiento del hígado podría hacer que la cirugía fuera una opción viable.
El siguiente paso del equipo será completar los estudios que demuestran la seguridad de los compuestos relacionados con SW033291 en animales más grandes, una parte necesaria del camino hacia la aprobación de la agencia norteamericana del medicamento para realizar ensayos en seres humanos. Si los medicamentos resultan seguros y eficaces en los ensayos clínicos, podrían estar disponible para su uso general por parte de los médicos. Los investigadores esperan asociarse con las empresas farmacéuticas para poder comenzar los ensayos en humanos dentro de tres años.