Crédito:ACS
Todos los días, a 12 diabéticos australianos se les amputa una extremidad debido a una herida que no cicatriza. Globalmente es uno cada 30 segundos.
Una molécula producida por un parásito hepático tailandés podría ser la solución para esas heridas que no cicatrizan, y los científicos del Instituto Australiano de Salud y Medicina Tropical (AITHM) ahora pueden producir una versión de la molécula a una escala lo suficientemente grande como para producir está disponible para pruebas de laboratorio y eventualmente ensayos clínicos.
La molécula es granulina, uno de una familia de factores de crecimiento de proteínas implicados en la proliferación celular.
"Es producido por un parásito del hígado, Opisthorchis viverrini , que originalmente nos llamó la atención porque causa un cáncer de hígado que mata a 26, 000 personas cada año en Tailandia, ", dijo el parasitólogo Dr. Michael Smout.
Como parte de su trabajo en una posible vacuna para proteger a las personas del parásito, El Dr. Smout y sus colegas establecieron que la granulina que produce tiene un talento oculto:sobrealimenta la curación.
"Nos dimos cuenta de la molécula, descubierto en saliva de gusano, podría ofrecer una solución para las heridas que no cicatrizan, que son un problema para los diabéticos, fumadores y ancianos, " él dijo.
Con otros investigadores del AITHM de la Universidad James Cook en Cairns, El Dr. Smout ha estado investigando formas de producir granulina en cantidades suficientes para pruebas a mayor escala.
El equipo probó por primera vez técnicas de ADN recombinante, insertar eficazmente granulina en bacterias, con el objetivo de producir abundantes suministros de una copia confiable de la molécula.
"Desafortunadamente, la granulina no funcionó bien cuando la presentamos a E. coli bacterias por lo que no pudimos utilizar técnicas recombinantes para producir un suministro comprobable, "dijo la profesora Norelle Daly, cuya investigación implica explorar el potencial de los péptidos como fármacos candidatos para aplicaciones terapéuticas.
"Tuvimos que volver a la mesa de dibujo y encontrar una manera de sintetizar parte de la molécula, para construir nuestra propia versión del escupitajo de gusano de diseño, " ella dijo.
Los investigadores trabajaron para establecer qué partes de la molécula eran críticas para la cicatrización de heridas. y encontrar una forma de reproducir las partes activas de las moléculas de granulina (péptidos).
La espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) reveló la forma compleja de la molécula:una cadena de aminoácidos doblada en una forma tridimensional retorcida que incluye curvas de horquilla.
"En biología, la forma y el pliegue de una molécula pueden ser fundamentales para su función, ", Dijo el Dr. Smout." Hacer el doblez correcto es importante; puede ser como la diferencia entre lanzar un avión de papel bien doblado, o lanzar una bola de papel arrugada ".
Después de probar diferentes segmentos y estructuras, el equipo concluyó que esas curvas cerradas eran la clave.
"Se mantienen en forma tridimensional retorcida mediante enlaces disulfuro, y, sorprendentemente, descubrimos que, al introducir un elemento adicional, no nativo, enlace podemos producir péptidos que mantienen la forma correcta para promover la curación, "Dijo el profesor Daly.
"Se podría decir que hemos encontrado un pliegue adicional que ayuda a nuestro avión de papel de péptidos a volar recto y apuntar a las heridas".
Los péptidos de granulina producidos en laboratorio se han mostrado muy prometedores en las pruebas, impulsar la proliferación celular en células humanas cultivadas en placas de laboratorio, y demostrar una potente cicatrización de heridas en ratones.
Ahora que pueden producir en masa perfectamente plegados, péptidos curativos de heridas, los investigadores están buscando socios potenciales a medida que avanzan hacia nuevas pruebas y, finalmente, ensayos clínicos.
"Tenemos mucho trabajo por hacer antes de los ensayos clínicos, pero estamos seguros de que tenemos un competidor muy fuerte para lo que algún día podría ser una crema que un diabético podría aplicar en casa. evitar una estancia hospitalaria prolongada y una posible amputación, "dijo el profesor Alex Loukas, cuyo trabajo incluye la investigación de las proteínas de la anquilostomiasis para el tratamiento de enfermedades autoinmunes y alérgicas.
"Una crema para llevar a casa sería un gran paso adelante para quienes tienen heridas crónicas, y también ahorraría mucho dinero a nuestro sistema de salud.
"Uno de cada siete diabéticos en Australia tendrá una herida que no cicatrizará en algún momento, y muchos sufren amputaciones como resultado. Se estima que las largas estadías en el hospital involucradas en el tratamiento de heridas crónicas le cuestan a nuestro sistema de atención médica 3.700 millones de dólares australianos al año ".
La investigación se publica en la última edición de la Revista de química medicinal .