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Un estudio examina la regeneración de las células del corazón en busca de nuevos tratamientos
Último revisado: 14.06.2024
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Cuando un paciente sufre insuficiencia cardíaca, una de las principales causas de muerte en todo el mundo, comienza a perder células cardíacas sanas y funcionales. La insuficiencia cardíaca hace que estas células que alguna vez fueron flexibles se conviertan en células fibrosas que ya no pueden contraerse ni relajarse. Este endurecimiento de las células del corazón perjudica su capacidad para transportar sangre de forma eficaz al resto de órganos del cuerpo humano. Dado que las personas no pueden regenerar estas células cardíacas, el paciente se enfrenta a un largo camino hacia la recuperación, que incluye tratamiento preventivo o sintomático.
Sin embargo, algunos mamíferos son capaces de regenerar células cardíacas, aunque esto suele ocurrir durante un período de tiempo inmediatamente después del nacimiento. Sobre esta base, Mahmoud Salama Ahmed, Ph.D., y un equipo internacional de investigadores completaron un estudio para identificar nuevos agentes terapéuticos o regímenes terapéuticos existentes previamente aprobados por la Administración de Medicamentos y Alimentos de EE. UU. (FDA) para la regeneración de células cardíacas.
Su estudio, "Identificación de medicamentos aprobados por la FDA que inducen la regeneración cardíaca en mamíferos", se publicó en Nature Cardiovascular Research.
"Este estudio tiene como objetivo la terapia regenerativa, no el tratamiento sintomático", añadió Ahmed.
Ahmed, profesor de ciencias farmacéuticas en la Facultad de Farmacia Jerry H. Hodge de la Universidad Tecnológica de Texas, trabajó en este estudio en el Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas. Dijo que el estudio actual se basa en los hallazgos de un estudio de 2020 del laboratorio de Hesham Sadek, MD, en UT Southwestern Medical Center.
En ese estudio, los investigadores demostraron que los ratones podían regenerar células cardíacas cuando se eliminaban genéticamente dos factores de transcripción: Meis1 y Hoxb13. Armados con esta información, Ahmed y sus coautores comenzaron su último estudio en 2018 en el Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas. Comenzaron atacando los factores de transcripción (Meis1 y Hoxb13) utilizando paromomicina y neomicina, dos antibióticos aminoglucósidos.
“Hemos desarrollado inhibidores para desactivar la transcripción interna y restaurar la capacidad regenerativa de las células cardíacas”, añadió Ahmed.
Ahmed dijo que las estructuras de la paromomicina y la neomicina indicaban su potencial para unirse e inhibir el factor de transcripción Meis1. Para comprender cómo podría ocurrir esta unión, el equipo primero tuvo que descubrir los mecanismos moleculares de la paromomicina y la neomicina y cómo se unen a los genes Meis1 y Hoxb13.
“Comenzamos a probar esto en ratones que padecían infarto de miocardio o isquemia”, explicó Ahmed. "Descubrimos que ambos fármacos (paromomicina y neomicina) actúan sinérgicamente para aumentar la fracción de eyección (el porcentaje de sangre que sale del corazón con cada contracción), de modo que la contractilidad de los ventrículos (cámaras del corazón) mejora significativamente. Este aumento del gasto cardíaco y redujo la cicatriz fibrosa que se formó en el corazón."
El equipo colaboró con científicos de la Universidad de Alabama en Birmingham para administrar paromomicina y neomicina a cerdos que padecían infarto de miocardio. Descubrieron que los cerdos que sufrían un infarto de miocardio tenían mejor contractilidad, fracción de eyección y una mejora general en el gasto cardíaco cuando se les administraba paromomicina y neomicina.
En investigaciones futuras, Ahmed está interesado en combinar los perfiles de unión de paromomicina y neomicina en una molécula en lugar de dos. Si tiene éxito, dijo que la nueva molécula podría evitar cualquier efecto no deseado o potencialmente no deseado asociado con la resistencia a los antibióticos.
"Queremos crear nuevas moléculas pequeñas sintetizadas que se dirijan a Meis1 y Hoxb13", dijo Ahmed. "Queremos continuar el estudio en cerdos en relación con los estudios de toxicología. En el futuro, esperamos que esto sea una introducción a los ensayos clínicos en humanos.
"La buena noticia es que utilizamos varios medicamentos aprobados por la FDA con perfiles de seguridad establecidos y efectos secundarios bien conocidos, por lo que podemos evitar algunos de los pasos de aprobación de un nuevo medicamento en investigación. Esa es la belleza de la reutilización de medicamentos: Podemos llegar a la clínica antes para que podamos empezar a salvar vidas."