Una terapia génica consigue reducir la adicción a la cocaína en ratones y protegerlos de una sobredosis

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

terapia génica cocaína
Cristales de cocaína expuestos a luz ultravioleta. El consumo repetido de esta droga puede llevar a la adicción a la misma.

Aunque durante los últimos años el consumo de cocaína ha disminuido en nuestro país (no en Europa), en la actualidad se estima que un 3% de los jóvenes adultos (entre 15 y 34 años) de España ha consumido esta droga en el último año.  Como ocurre con otras drogas, el consumo repetido de  cocaína  induce cambios en el cerebro que pueden llevar al desarrollo de adicción a la misma. La adicción a las drogas es una enfermedad compleja en la que intervienen diferentes factores y  superarla requiere diferentes estrategias destinadas a que la persona afectada deje de buscar de forma compulsiva la droga para consumirla.

Ante la falta de tratamientos aprobados para la adicción a la cocaína un equipo de investigadores de la Universidad de Chicago ha desarrollado una terapia génica para esta enfermedad que muestra resultados muy prometedores en un modelo en ratón.

Esta terapia para controlar la adicción a la cocaína está basada en la utilización de implantes de células de la piel que expresan una proteína que degrada esta droga. La proteína en cuestión es una versión de la butirilcolinesterasa (BChE), enzima presente en las células del hígado y en el plasma, que degrada la cocaína, mejorada para presentar mayor especificidad y menores efectos secundarios.

La BChE modificada tiene una vida media muy corta por lo que si se inyecta directamente se degrada rápidamente y no tiene efecto terapéutico observable. Para solucionar este problema los investigadores diseñaron un método con el que BChE pudiera expresarse y mantenerse a niveles estables en la circulación. En primer lugar, el equipo  obtuvo células madre de la piel de ratón y utilizó la tecnología CRISPR para introducir en ellas el gen que codifica la BChE modificada (hBChE). A continuación, utilizaron las células productoras de hBChE  para generar pequeños parches de células de la piel que trasplantaron en ratones compatibles, sin observar problemas de rechazo o formación de tumores. Al analizar los niveles de hBChE en la sangre de los ratones, el equipo observó que se mantenían estables a largo plazo y en las concentraciones necesarias para esperar un efecto terapéutico.

El siguiente paso del equipo fue determinar si los parches de células productoras de BChE  eran capaces de controlar la adicción a la cocaína. Así, los investigadores comprobaron que los ratones con parches de células productoras de la enzima resistían mejor los efectos tóxicos de la cocaína que los animales con parches de células normales ya que eliminaban de forma más eficiente la droga de su organismo y toleraban incluso dosis letales de la misma.

Además, cuando utilizaron las células modificadas en ratones modelo para la adicción a la cocaína el equipo observó que los animales mostraban un comportamiento menos dirigido a la búsqueda de escenarios donde se les había proporcionado acceso a la droga. Es decir, no buscaban de forma compulsiva la droga.  En el caso de los ratones expuestos y condicionados al consumo de alcohol, los animales no modificaban su comportamiento tras ser tratados, lo que reforzaba la especificidad del tratamiento.

 

Los ratones que recibieron la terapia resistieron mejor los efectos tóxicos de la cocaína y toleraban incluso dosis letales de esta droga. Imagen: Maggie Bartlett, (National Institute of Human Genome Research, https://www.genome.gov/dmd/).

 

“Teníamos una enzima efectiva que puede degradar la cocaína con gran eficiencia. Teníamos CRISPR una herramienta genética que nos permitió introducir un gen de interés en la célula sin afectar a otros genes. Y lo más importante, teníamos una tecnología, desarrollada por mi colega Xiaoyang Wu para introducir células de la piel modificadas genéticamente en un receptor inmunocompetente”, señala Ming Xu profesor en la Universidad de Chicago y uno de los directores del trabajo. “Esto nos ahorró muchos problemas.”

Los injertos con células productoras de BChE protegen en ratón de la adicción a cocaína y dosis letales de la misma. ¿Podría utilizarse la misma aproximación en humanos? La medicina actual ya utiliza injertos de piel generada en laboratorio a partir de células madre para tratar diversas condiciones de la piel. Así, utilizar una aproximación similar para tratar la adicción a la cocaína se beneficiaría de los avances y conocimiento metodológico ya existentes.  Como primer paso hacia la posibilidad de una terapia génica para la adicción a la cocaína en humanos, los investigadores modificaron células madre de la piel humanas para que expresaran la BChEy generaron organoides con ellas que consiguieron mantener niveles estables de la enzima en sangre en ratón. Estos resultados preliminares apuntan a que los parches de células modificadas podrían funcionar también en pacientes.

El estudio de la Universidad de Chicago presenta una terapia génica y celular con gran potencial para tratar in vivo y a largo plazo la adicción a la cocaína. Esta estrategia, podría además, ser utilizada en otras adicciones o enfermedades. Sin embargo, todavía es pronto estimar si o cuándo podrán trasladarse los resultados a humanos ya que los investigadores reconocen que todavía serán necesario hacer diversos experimentos para optimizar el método y confirmar su seguridad.

Referencia: Li Y, et al.  Genome-edited skin epidermal stem cells protect mice from cocaine-seeking behaviour and cocaine overdose. Nat Biom Eng. 2018. Doi: https://doi.org/10.1038/s41551-018-0293-z

Fuentes:

Gene therapy via skin protects mice from lethal cocaine doses. https://www.uchicagomedicine.org/biological-sciences-articles/gene-therapy-via-skin-protects-mice-from-lethal-cocaine-doses

European Monitoring Centre for Dugs and Drug Addiction. https://genotipia.com/wp-content/uploads/2018/10/spain-cdr-2018-with-numbers-1.pdf

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