El mundo de la neurociencia se encuentra ante una prometedora línea de investigación gracias a una molécula que hasta hace pocas décadas era completamente desconocida fuera de ciertas especies animales: los nanobodies de camélidos.
Un reciente estudio publicado en la revista Trends in Pharmacological Sciences detalla los avances y desafíos para su uso en el tratamiento del Alzheimer y otros trastornos cerebrales, generando expectativas en la comunidad científica por su perfil innovador y ventajas frente a los tratamientos existentes.
Descubrimiento y características únicas de los nanobodies de camélidos
A principios de la década de 1990, científicos belgas descubrieron un componente que les “llamó la atención” mientras analizaban el sistema inmunitario de animales como camellos, alpacas y llamas. Estos mamíferos, además de los conocidos anticuerpos convencionales formados por dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras, producen anticuerpos compuestos únicamente por cadenas pesadas.
El fragmento de unión al antígeno de esas estructuras, hoy denominado nanobody, representa una fracción considerablemente más pequeña que los anticuerpos tradicionales: solo una décima parte de su tamaño.
Dada esa estructura particular, los nanobodies exhiben propiedades únicas. No se han encontrado este tipo de anticuerpos en otros mamíferos, aunque recientes estudios han identificado fragmentos similares en algunos peces cartilaginosos. Estas proteínas, altamente solubles y con una elevada especificidad, han llamado la atención por su potencial en áreas terapéuticas hasta ahora inexploradas.
Aplicación potencial de los nanobodies en el tratamiento del Alzheimer y trastornos cerebrales
El estudio liderado por investigadores del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) en Francia indica que el pequeño tamaño y la conformación especial de los nanobodies les aportan ventajas significativas en el abordaje de enfermedades neurológicas.
Los compuestos pueden atravesar la barrera hematoencefálica —el principal obstáculo para la administración de fármacos al cerebro— con mayor facilidad que los anticuerpos convencionales. Las terapias actuales para el Alzheimer y otros trastornos neurológicos, incluyendo medicamentos de molécula pequeña o anticuerpos, enfrentan dificultades tanto de eficacia como de seguridad debido a esta barrera biológica.
Según el equipo de investigación, los nanobodies podrían constituir una nueva clase de medicamentos, situados entre las grandes proteínas de los anticuerpos tradicionales y las pequeñas moléculas que, pese a su capacidad de penetración, pueden presentar inconvenientes como baja especificidad y riesgo de efectos secundarios.
“Los nanocuerpos de camélidos abren una nueva era de terapias biológicas para trastornos cerebrales y revolucionan nuestra forma de pensar sobre la terapéutica”, afirmó el Dr. Philippe Rondard, del CNRS. “Creemos que pueden formar una nueva clase de fármacos entre los anticuerpos convencionales y las moléculas pequeñas.”
Ventajas de los nanobodies frente a los anticuerpos convencionales y moléculas pequeñas
La estructura reducida de los nanobodies no solo favorece su acceso al cerebro, sino que también minimiza la incidencia de efectos adversos. Uno de los puntos clave resaltados por los autores del estudio es que las terapias basadas en anticuerpos convencionales suelen ocasionar respuestas inmunitarias no deseadas y dificultades en su manufactura, mientras que las moléculas pequeñas a veces se asocian a una baja biodisponibilidad y posible activación de objetivos no deseados.
Adicionalmente, los nanobodies ofrecen otra ventaja operacional: resultan más fáciles de producir, purificar y modificar para apuntar con precisión a dianas específicas del cerebro. Como explica el Dr. Pierre-André Lafon, coautor del estudio y miembro del CNRS, “se trata de pequeñas proteínas altamente solubles que pueden entrar al cerebro de forma pasiva”.
Lafon agrega: “Por el contrario, los fármacos de molécula pequeña diseñados para cruzar la barrera hematoencefálica son hidrófobos, lo que limita su biodisponibilidad, aumenta el riesgo de unión a dianas no específicas y se asocia a efectos secundarios.” Esto podría traducirse, eventualmente, en medicamentos más fiables y seguros para los pacientes con Alzheimer, esquizofrenia y otros padecimientos neurológicos.
Resultados en modelos animales y próximos pasos
En modelos murinos, la aplicación de nanobodies ya ha mostrado resultados alentadores. Equipos de investigación han podido revertir déficits conductuales relacionados con condiciones neurológicas como la esquizofrenia en ratones. En el caso del Alzheimer, han permitido una intervención más selectiva y con menos eventos adversos, generando esperanzas en el desarrollo de futuras terapias que ataquen las causas subyacentes de la enfermedad en lugar de solo paliar los síntomas.
La capacidad de los nanobodies para atravesar la barrera hematoencefálica y alcanzar estructuras profundas del cerebro ha sido uno de los puntos más celebrados por los científicos, al observarse mejoras conductuales y reducción de los efectos secundarios respecto a otros fármacos empleados previamente.
A pesar de estos avances, los investigadores advierten que todavía hay pasos cruciales por recorrer antes de que los nanobodies puedan incorporarse de manera segura en tratamientos para humanos. La principal preocupación radica en la evaluación de la toxicidad y seguridad a largo plazo de estos compuestos, así como la comprensión profunda de sus efectos tras administraciones prolongadas.
Además, será necesario el desarrollo de versiones de nanobodies aptas para uso clínico. El Dr. Rondard señala que “será necesario obtener nanobodies de grado clínico y formulaciones estables que mantengan su actividad durante el almacenamiento y el transporte a largo plazo”. En la misma línea, el experto añade: “El laboratorio ya ha comenzado a estudiar estos diferentes parámetros para algunos nanobodies capaces de penetrar en el cerebro y que recientemente ha demostrado que las condiciones del tratamiento son compatibles con el tratamiento crónico”.
