Premsa universitària de Catalunya, el País Valencià, les Illes Balears, Catalunya Nord, Andorra i l'Alguer|diumenge, octubre 21, 2018
Sou aquí: Home » Recerca » Pròtesis moleculars per restaurar la visió

Pròtesis moleculars per restaurar la visió 

compartir

protesis Rd10

Nova via cap a tractaments per recuperar la funció visual basats en el control de l’activitat de molècules petites

Barcelona, 20 de juliol de 2016. Un equip d’investigació liderat per Amadeu Llebaria, de l’Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC) del CSIC, i Pau Gorostiza, de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), ha desenvolupat unes molècules que poden ser aplicades com a pròtesis moleculars per ajudar a restaurar la visió en els casos de degeneració de retina.

Les molècules, desenvolupades conjuntament pels científics de l’IBEC i l’IQAC-CSIC, es poden activar o desactivar mitjançant un feix de llum, talment com si fossin interruptors. D’aquesta manera, s’aconsegueix que proteïnes de les neurones implicades en la visió puguin respondre de manera semblant a la que es dóna en condicions fisiològiques normals, desencadenant una resposta quan reben llum. Les molècules podrien actuar com a molècules protèsiques i restaurar amb elles la fotoresposta de les retines degenerades.

Aquestes molècules formen part d’una nova classe de fàrmacs regulats per llum, els fotoconmutadores covalents (targeted covalent photoswitches, TCPs)

En l’estudi, que es publica a la revista Nature Communications, també han col·laborat altres centres com l’Institut Català d’Investigació Química (ICIQ), l’IRB Barcelona, l’Instituto de Neurociencias de Alicante (centre mixt del CSIC i la Universitat Miguel Hernández) , el Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería (CIBER-BBN), la Càtedra Bidons Egara de la Universitat Miguel Hernández (Elx) i la Universitat d’Alcalá d’Henares (Madrid).

Canvien de forma en rebre llum

Amadeu Llebaria, investigador del CSIC a l’Institut de Química Avançada del Catalunya (IQAC), explica: “En condicions normals, les cèl·lules fotoreceptores de la retina (els cons i els bastons) són les que reaccionen quan reben llum i activen, al seu torn, altres cèl·lules de la retina que enviaran el senyal visual al cervell. Les molècules que hem dissenyat s’activen per la llum: al rebre llum canvien de forma, el que modifica la seva interacció amb els receptors neuronals implicats en l’enviament de senyals visuals al cervell. El nostre és un treball conceptual, un primer pas per demostrar que la tècnica és possible, que aquestes cèl·lules podrien reemplaçar la funció dels cons i els bastons quan aquests estiguessin danyats”.

Eduardo Fernández, de la Càtedra Bidons Egara de la Universitat Miguel Hernández, comenta que aquestes noves molècules han estat capaços de restablir les respostes fisiològiques a la llum en un model animal de retinosi pigmentària (malaltia degenerativa de la retina en què desapareixen els fotoreceptors). Aquests estudis suggereixen que aquesta nova tecnologia podria obrir noves vies de tractament per a algunes malalties oculars com la retinosi pigmentària, la degeneració macular i altres malalties degeneratives de la retina.
Amb aquesta tècnica, s’obre una via cap a nous tractaments revolucionaris basats en el control de l’activitat de molècules petites, encara que l’aplicació en pacients, admeten els científics, encara està lluny.

Limitacions de la tècnica actual

Fins ara, el tipus més comú de molècules que es poden fotoactivar són els lligands fotocròmics (PCL per l’anglès “Photochromic ligands”), que actuen de forma reversible sobre els receptors de llum naturals de l’organisme (els cons i els bastons). Però sovint, només són eficients a unes concentracions prou elevades, que no sempre s’aconsegueixen quan es dilueixen les molècules en el teixit. Una forma d’evitar aquest inconvenient, és unir de forma permanent les molècules al seu receptor mitjançant tècniques de manipulació genètica, però això comporta altres limitacions, especialment per a aplicacions terapèutiques.
La nova estratègia química desenvolupada pels investigadors en aquest treball ofereix una bona eficàcia i es pot aplicar a proteïnes endògenes sense necessitat de recórrer a tècniques de manipulació genètica.

Aplicable en diferents organismes

“Les nostres pròtesis moleculars poden treballar en diferents organismes, fins i tot potencialment en humans, en els quals les tècniques actuals de opto-manipulació genètica són bastant limitades”, explica Pau Gorostiza, professor d’investigació ICREA a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC).
“En comparació amb els mètodes actuals per restaurar la fotoresposta a la retina, com els implants de retina, les nostres molècules poden ajudar a evitar la cirurgia i proporcionar un millor acoblament per a la fotoestimulació, així com disminuir el temps de rehabilitació ja que  s’aprofita el processat natural de senyals neuronals a la retina”, conclou Pau Gorostiza.

Amadeu Llebaria afegeix que aquest tipus de tractament, encara que llunyà, podria ajudar a recuperar la sensibilitat a la llum i la foscor amb un fàrmac. Això augmentaria la qualitat de vida de persones amb problemes de visió a causa de degeneració retiniana.♦

Article de referència: M. Izquierdo-Serra, A. Bautista-Barrufet, A. Trapero, A. Garrido-Charles, A. Díaz-Tahoces, N. Camarero, S. Pittolo, S. Valbuena, A. Pérez-Jiménez, M. Gay, A. García-Moll, C. Rodríguez-Escrich, J. Lerma, P. de la Villa, E. Fernández, M. À. Pericàs, Amadeu Llebaria, & P. Gorostiza (2016). Optical control of endogenous receptors and cellular excitability using targeted covalent photoswitches. Nature Communications, epub ahead of print.

FOTOGRAFIA: Imatge histològica de la retina d’un animal rd10 al mes d’edat, en la qual s’observa una alteració important de la capa dels fotoreceptors de la retina. UMH

Related posts: