Un parásito llamado Toxoplasma gondii se esconde en 1 de cada 3 personas El gen se encuentra en todo el mundo y se esconde en el cerebro y otros órganos. Hoy en día, los científicos han secuestrado este microorganismo para introducir fármacos en el cerebro, aunque aún no han probado este invento en humanos.
Es difícil administrar muchos medicamentos al cerebro porque este delicado órgano está protegido por una membrana apretada llamada barrera hematoencefálicalo que permite que sólo ciertas sustancias salgan del torrente sanguíneo y entren en los tejidos. Esta barrera es particularmente impermeable a las moléculas grandes que atraen el agua, incluidas muchas proteínas.
Por el contrario, el organismo unicelular T. gondii Elude fácilmente la seguridad del cerebro. Por ejemplo, cuando entra en el cerebro de los ratones, el parásito hace que los roedores olviden su miedo a los gatos. Las personas suelen contraer el parásito al tragarlo y luego migra al cerebro por sí solo o con la ayuda de las células inmunitarias. La mayoría de las personas no desarrollan ningún síntoma evidente como resultado de esto, pero una una minoría puede desarrollar una enfermedad.
En un nuevo estudio, publicado el lunes (29 de julio) en la revista Microbiología de la naturalezaLos investigadores diseñaron el parásito para que pudiera transportar carga (incluyendo proteínas grandes y múltiples paquetes de proteínas) a las células cerebrales y luego liberar su carga en las células. El equipo demostró este enfoque en tubos de ensayo, ratones de laboratorio y pequeños modelos del cerebro humano conocidos como organoides cerebrales.
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«Esto tiene implicaciones potenciales para los tratamientos que necesitan cruzar la barrera hematoencefálica», dijo el equipo editorial de Nature Microbiology. escribió en un informe de investigación Sobre el estudio. Muchos de los autores del estudio son ahora asesores científicos o empleados de una empresa llamada Epeius Pharma, que está desarrollando esta tecnología para uso futuro en pacientes humanos.
El equipo de investigación tuvo la idea de utilizar toxoplasma como sistema de entrega de medicamentos en 2013.
«En ese momento parecía casi demasiado ‘lejano’: este parásito parece hacer todo lo que necesitaríamos para resolver el problema del suministro de cerebro», dijo el autor principal. Shahar Brachaescribió en el informe de investigación un asociado postdoctoral en el Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro del MIT.
Transformar el parásito en este sistema requirió años de trabajo, durante los cuales Bracha obtuvo su doctorado en la Universidad de Tel Aviv y trabajó en estrecha colaboración con lila sheinerProfesor de parasitología en la Universidad de Glasgow.
«Cuanto más exploramos esta idea, más factible parecía», dijo Bracha.
Los experimentos explotaron dos estructuras del parásito: la rhoptry, que inyecta proteínas en las células desde el exterior, y los gránulos densos, que secretan proteínas desde el interior de una célula.
El mecanismo de inyección utilizado por las rhoptries, conocido como «besar y escupir», permitió que se administraran pequeñas cantidades de proteína a las células objetivo, mientras que los gránulos densos permitieron que se administraran mayores cantidades de proteínas con mayor éxito. Los investigadores sugirieron que una vez perfeccionados, estos dos sistemas de administración podrían ser más adecuados para diferentes propósitos.
Cuando los investigadores inyectaron sus parásitos artificiales en ratones, los roedores no enfermaron. Sin embargo, T. gondii no siempre es inofensivo. En los humanos, especialmente aquellos con sistemas inmunológicos debilitados, el parásito a veces puede replicarse sin control, dañando el cerebro, el corazón y los ojos. representa un riesgo para el crecimiento fetal y puede tener consecuencias graves, como ceguera o daño cerebral.
«No mitigado T. gondii «Las cepas todavía plantean riesgos de seguridad sustanciales que deben abordarse», escribieron los investigadores en el informe de investigación. Para avanzar en esta tecnología, los científicos necesitarán esterilizar el parásito, haciéndolo lo más inofensivo posible.
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