Una terapia inspirada en el veneno de la tarántula

Autor: Josep Corbella (Periodista científico de La Vanguardia)

Investigadores de la Universidad Duke de Carolina del Norte (EE.UU.) están buscando nuevos fármacos contra la artrosis inspirados en el veneno de la tarántula. Por ahora han encontrado una molécula que las tarántulas segregan y que, en experimentos realizados en laboratorio, protege las células delos cartílagos humanos. Según los autores de la investigación, que han presentado sus resultados en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU., esta molécula “ofrece una posible terapia para reducir los daños del cartílago y la artrosis postraumática”. Pero advierten que aún falta demostrar que esta molécula sea eficaz y segura en personas con artrosis.

El cartílago, diseñado para resistir

Los investigadores razonaron que los cartílagos están diseñados para soportar millones de movimientos de carga a lo largo de los años. A cada paso y a cada salto, los cartílagos se ven sometidos a fuerzas que deben absorber. Estas fuerzas no tienen por qué ser perjudiciales. Al contrario, incluso son deseables. Las células del cartílago (los condrocitos) necesitan ser estimuladas por fuerzas mecánicas para producir las proteínas adecuadas que las mantienen en buen estado. Por eso en una articulación que no trabaja el cartílago se deteriora.

Sin embargo, una fuerza mecánica excesiva y repetida, como ocurre en deportistas que abusan de sus articulaciones o en personas con exceso de peso que las sobrecargan, sí que es perjudicial. En ese caso se producen proteínas tóxicas para las células del cartílago que llevan a la artrosis.

Por lo tanto, pensaron los investigadores de la Universidad Duke, tiene que haber algo en las células del cartílago que percibe la fuerza mecánica y que desencadena la producción de proteínas. Si se descubre qué es, tal vez se podrán potenciar las proteínas que son beneficiosas para los condrocitos y reducir las que son tóxicas. Se conseguiría así mejorar la prevención y el tratamiento de la artrosis.

Las moléculas que perciben la fuerza

En 2010 se habían descubierto unas proteínas llamadas Piezo que se encuentran en la membrana de distintos tipos de células y que actúan como sensores mecánicos. El descubrimiento, presentado en la revista Science, revelaba un mecanismo de percepción sensorial hasta entonces desconocido. Las proteínas Piezo actúan, por ejemplo, en la vejiga, donde ayudan a percibir cuándo está llena, o en la piel, donde ayudan a percibir contactos suaves como caricias.

Nadie había estudiado aún si las proteínas Piezo actúan también en los cartílagos. Como los investigadores de la Universidad Duke buscaban precisamente proteínas que actuaran como sensores mecánicos en los condrocitos, pensaron que las Piezo tal vez cumplían esta función. Para averiguarlo, diseñaron una serie de experimentos realizados con cultivos celulares en laboratorio.

Los resultados han confirmado que los condrocitos tienen en sus membranas dos proteínas de la familia Piezo: la Piezo 1 y la Piezo 2. Que, cuando los condrocitos se ven sometidos a una fuerza mecánica intensa, ambas proteínas se activan y permiten la entrada de una gran cantidad de calcio en las células. Y que el exceso de calcio daña los condrocitos.

El antídoto de la tarántula

Un equipo de la Universidad del Estado de Nueva York había descubierto en el 2012 que una sustancia extraída del veneno de la tarántula Grammostola spatulata, originaria de Chile, bloquea la proteína Piezo 1. Los investigadores de la Universidad Duke se asociaron con Frederick Sachs, del equipo de Nueva York, para estudiar si esta sustancia, llamada GsMTx4, podía limitar los daños de dicha proteína en los condrocitos. (Aunque el nombre parezca un código encriptado de una película de espías, sólo son las iniciales de Grammostola spatulata MecanoToxina 4).

Según los  resultados presentados en PNAS, la GsMTx4 bloquea tanto la Piezo 1 como la Piezo 2  en los condrocitos. Y, cuando se les aplica una agresión mecánica, les protege de la muerte celular. Estos resultados indican que la GsMTx4 podría proteger los cartílagos en personas con artrosis.

La GsMTx4 es un péptido -un tipo de molécula pequeña- que se puede sintetizar en laboratorio. Por lo tanto, ya no hace falta extraerla de tarántulas para obtenerla. Tiene la ventaja de que una empresa biotecnológica de Estados Unidos ya la produce y la comercializa, principalmente para utilizarla en laboratorios de investigación. Y que no se le han encontrado efectos secundarios significativos en los estudios realizados hasta ahora.

Una nueva visión del cartílago

“La GsMTx4 puede servir como un agente condroprotector para prevenir y tratar la artrosis”, concluyen los investigadores en PNAS. Pero antes de que se pueda recetar a los pacientes, advierten, será necesario comprobar su eficacia y su seguridad primero en animales y después en ensayos clínicos con voluntarios.

Además de la búsqueda de nuevos tratamientos, “lo más estimulante de esta investigación es que demuestra que las células de nuestros cartílagos, que la gente no ve como células sensoriales típicas, tienen múltiples sistemas sensoriales”, declara Farshid Guilak, codirector de la investigación, en un comunicado de prensa. “Son células muy complejas en su habilidad para percibir el entorno mecánico”.