Desarrollan vesículas extracelulares como vehículos para enzimas terapéuticas en las enfermedades por depósito lisosomal

Investigadores del CIBER-BBN y el CIBBIM-Nanomedicina (VHIR)
VHIR | lunes, 22 de marzo de 2021

En los últimos años, las terapias de reemplazo enzimático (ERT, por sus siglas en inglés) basadas en la administración sistémica de una versión funcional de la enzima defectuosa han ganado relevancia clínica como tratamiento para las enfermedades por depósito lisosomal (LSD). Sin embargo, la administración sistémica de estas enzimas recombinantes presenta aspectos negativos como son su baja estabilidad e inadecuada distribución a los órganos afectados que derivan en una eficacia limitada de la ERT. En este contexto, investigadores del CIBER-BBN en el Vall d’Hebron Instituto de Investigación (VHIR) han liderado un estudio que ha analizado el uso de vesículas extracelulares como vehículos para enzimas terapéuticas en este tipo de trastornos por depósito lisosomal. Este trabajo, en el que han participado varios grupos del CIBER-BBN además del grupo CIBBIM-Nanomedicina, ha sido publicado en la revista Journal of Extracellular Vesicles.

Los trastornos por depósito lisosomal son enfermedades congénitas raras causadas por la falta o el mal funcionamiento de proteínas involucradas en la biogénesis y actividad lisosomal. Ante la falta de actividad de estas proteínas, los lisosomas acumulan moléculas de desecho en su interior.  Aunque existen más de setenta tipos de LSD –entre los que se encuentran los síndromes de Gaucher, Fabry, Pompe y Sanfilippo–, todos ellos comparten la acumulación anómala de moléculas como las glucoproteínas, los glicosaminoglicanos y los esfingolípidos, algo que en la mayoría de los casos genera manifestaciones clínicas graves.

Los síntomas que el paciente puede experimentar dependen del trastorno concreto que desarrollen, pero en general las LSD derivan en una enfermedad sistémica que puede afectar a múltiples órganos, incluido el sistema nervioso central, hígado, riñones, corazón y el sistema musculoesquelético”, señala Ibane Abasolo, investigadora del CIBER-BBN e investigadora principal del grupo de Direccionamiento y Liberación Farmacológica del CIBBIM-Nanomedicina-VHIR. Todas las LSD son enfermedades raras y su baja incidencia dificulta el desarrollo de nuevas terapias y su evaluación en ensayos clínicos. Por todo ello, el VHIR ha querido participar en este trabajo que ha analizado y probado la viabilidad de una nueva terapia para este tipo de trastornos por depósito lisosomal. Y concretamente, para las enfermedades de Fabry y Sanfilippo A, dos de los LSD con mayor prevalencia.

El estudio ha obtenido vesículas extracelulares cargadas con enzimas terapeúticas directamente desde las células que se utilizan para producción de proteínas recombinantes.   Se ha demostrado que las vesículas extracelulares funcionan como plataformas de liberación de proteínas altamente eficientes, también en el cerebro, un órgano al que las proteínas administradas sistémicamente no acceden de forma natural. La Dra. Abasolo considera que “los resultados obtenidos en este trabajo sentarán las bases para la implementación de la terapia de reemplazo impulsada por vesículas extracelulares en diferentes LSD, y abrirán el camino para una posible estrategia de tratamiento en los trastornos con afectación del sistema nervioso central”.

En este trabajo han participado investigadores del CIBER-BBN en el Instituto de Biotecnología y de Biomedicina de la Universidad Autónoma de Barcelona (IBB-UAB), así como investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), del Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC), y del CIBER de Enfermedades Hepáticas y Digestivas (CIBEREHD). El trabajo ha contado también con la participación de la ICTS NANBIOSIS.

Artículo de referencia:

Extracellular vesicles from recombinant cell factories improve the activity and efficacy of enzymes defective in lysosomal storage disorders Joaquin Seras‐Franzoso, Zamira V. Díaz‐Riascos, José Luis Corchero, Patricia González, Natalia García‐Aranda, Mònica Mandaña, Roger Riera, Ana Boullosa, Sandra Mancilla, Alba Grayston, Marc Moltó‐Abad, Elena Garcia‐Fruitós, Rosa Mendoza, Guillem Pintos‐Morell, Lorenzo Albertazzi, Anna Rosell, Josefina Casas, Antonio Villaverde, Simó Schwartz Jr, Ibane Abasolo http://dx.doi.org/10.1002/jev2.12058