Encienden y apagan genes para combatir la leishmaniasis

UN/DICYT Una técnica biológica permitió a científicos de la Universidad Nacional (UN) de Colombia identificar 200 genes humanos, en un barrido de 21.000, que podrían ser decisivos para desarrollar tratamientos menos tóxicos y más efectivos. La leishmaniasis es una enfermedad causada por parásitos muy pequeños (millones de ellos cabrían en la punta de un alfiler) que son transmitidos durante la picadura de mosquitos infectados (del género Lutzomyia). 

Una vez situados en la parte interna de la piel, estos son atacados por un tipo de glóbulos blancos (células especializadas que forman parte del sistema de defensa) denominados macrófagos.

En el momento de la picadura, ellos, que patrullan la región de la herida, “ingieren” todo lo que hay a su alrededor. Así, muchos parásitos son eliminados. Pero otros no solo sobreviven, sino que se camuflan para entrar vivos a las mismas células que los están atacando. Allí se transforman para volverse más resistentes a los ataques.

Como consecuencia, empiezan a multiplicarse aceleradamente dentro de ellos e infectan nuevos macrófagos. Así, se propagan dentro del organismo.

“El cuerpo, al esforzarse por controlar la infección y ser engañado por los parásitos, no solo fracasa en eliminarlos, sino que se causa daño a sí mismo. Eso es lo que conocemos como leishmaniasis”, explica Carlos Clavijo, doctor en Farmacología Molecular y Toxicología y profesor de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá.

Según el experto, vinculado al Departamento de Biología, de la Facultad de Ciencias, la Leishmania (nombre científico del parásito) engaña a los macrófagos y los hace emitir una especie de señal de defensa exagerada, que es lo que en realidad causa las heridas.

“Ellos usan diferentes trucos para confundir al sistema de defensa. Pero creemos que para ello necesitan utilizar a nuestras propias células”, dice. Así, dada la hipótesis del profesor, si se esclarecen cuáles son las trampas que usan, es posible diseñar métodos eficaces para controlarlos.

Por tal razón, Colciencias financia desde hace tres años a investigadores de la UN y del Instituto Dermatológico Federico Lleras Acosta que examinan mancomunadamente los genes celulares involucrados.

Activar y desactivar

Para ello, los científicos hicieron un tamizaje de 21.000 genes, para observar cómo cambiaba cada uno de ellos por causa de la Leishmania. Las células evaluadas provinieron de una línea celular de pacientes con cáncer.

El parásito interactúa con algunos genes y, de alguna manera, los manipula para utilizarlos en su propio beneficio. Los macrófagos funcionan como unas máquinas muy complejas, hechas de miles y miles de pequeños elementos (genes y proteínas), muchos de los cuales no se sabe exactamente cómo actúan.

“Lo que hicimos fue montar un sistema de macrófagos infectados que nos permitiera estudiar la función de los genes de interés”, precisa el profesor Clavijo. Para esto, usaron una técnica biológica que consiste en prenderlos y apagarlos.

La herramienta opera de manera análoga a como se evalúa el sistema de funcionamiento de un reloj. Si se le quita cualquier pieza, este podría seguir sirviendo. Sin embargo, al quitarle otra, algo podría fallar en el conjunto operativo.

La idea, entonces, es instalar y desinstalar los componentes, para que de esta manera se pueda determinar cuáles piezas son esenciales para que el reloj funcione y cuáles no lo son tanto. Los investigadores han seleccionado, de manera preliminar, 200 genes potencialmente cruciales y susceptibles de ser manipulados.

La técnica se diseñó para ser transitoria: “Sacamos y después volvemos a meter cada componente, con el objetivo de observar cómo se comporta el parásito dentro del macrófago y así analizar la relevancia de esos mecanismos para este. Con la herramienta podemos prender o apagar los genes que deseemos y cuando lo deseemos”.

Tratamiento menos tóxico

La investigación se centra en cómo funciona un macrófago y en cómo utilizar ese conocimiento para desarrollar estrategias que permitan controlar la enfermedad.

“Muchos de los fármacos conocidos funcionan alterando los componentes de nuestras células. Con los 200 genes podemos articular la información sobre cuáles son los más importantes utilizados por el parásito y cuáles medicamentos pueden alterarlos. Es posible que algunos de estos tengan un efecto positivo en el control y, por ende, en el tratamiento de la enfermedad”, resalta el profesor Clavijo.

Más importante aún es que la mayoría de trabajos sobre la enfermedad se concentran en el estudio del parásito, pero no hay tantos estudios que se remitan al macrófago. De ahí que la investigación apunte a esto último. “Lo que buscamos es obtener un tratamiento más eficaz y menos tóxico”, asegura el investigador.