Nueva potente terapia inyectable podría prevenir la insuficiencia cardíaca tras un infarto

La principal causa de insuficiencia cardíaca es un ataque cardíaco, que afecta a más de 800.000 estadounidenses anualmente. Durante un ataque cardíaco, el músculo cardíaco suele sufrir daños debido a la falta de oxígeno y al aumento del estrés oxidativo. Este daño puede resultar en inflamación y cicatrización, que en última instancia debilitan el corazóny conduce a la insuficiencia cardíaca. Si bien los tratamientos actuales pueden restaurar el flujo sanguíneo, no previenen por completo el daño a largo plazo que causa la insuficiencia cardíaca. Ahora, los científicos han desarrollado una nueva y potente terapia inyectable que puede proteger el corazón del daño después de un ataque cardíaco.

El enfoque terapéutico desarrollado por científicos de la Universidad Northwestern (Evanston, IL, EUA) y la Universidad de California en San Diego (San Diego, CA, EUA) implica polímeros especialmente diseñados que funcionan como proteínas. El equipo de investigación se centró en la interacción entre dos proteínas: Keap1 y Nrf2. Nrf2 ayuda a proteger las células cardíacas del estrés y la inflamación, mientras que Keap1 se une a Nrf2, regulando su actividad.Esta unión impide que Nrf2 entre en el núcleo de la célula, donde puede activar genes protectores.

En estudios anteriores, el equipo creó la plataforma PLP, en la que polímeros con precisión a escala nanométrica imitan a las proteínas para funcionar como anticuerpos artificiales. Una vez dentro de las células, estos polímeros "agarran" objetivos biológicos. En este nuevo estudio, los investigadores diseñaron un PLP con múltiples "brazos" que se unen a Keap1. Estos brazos imitan un segmento de la proteína Nrf2 que generalmente se une a Keap1. Debido a que el PLP tiene múltiples brazos, se une firmemente a Keap1, impidiendo que se una a la Nrf2 real. Con Keap1 fuera del camino, Nrf2 puede ingresar al núcleo de la célula cardíaca para activar sus efectos protectores.

Después de desarrollar el sistema, los investigadores realizaron pruebas de laboratorio en células del músculo cardíaco para evaluar su eficacia. En estos experimentos, incluso a concentraciones muy bajas, las PLP protegieron con éxito a las células del daño causado por el estrés oxidativo. A continuación, el equipo administró una única dosis intravenosa de PLP en un modelo animal pequeño de infarto cardíaco. El estudio, publicado en Advanced Materials , muestra que la terapia no solo mejoró la función cardíaca en el animal, sino que también siguió siendo eficaz hasta cinco semanas después de la inyección.

Pruebas adicionales mostraron que las células expresaron más genes relacionados con Nrf2, que están involucrados en la curación. Los investigadores creen que esta innovadora plataforma PLP representa un gran paso adelante en el desarrollo terapéutico, proporcionando una nueva herramienta para abordar objetivos biológicos desafiantes que los enfoques tradicionales han tenido dificultades para tratar. Actualmente, el equipo trabaja en el desarrollo de PLP dirigidos a interacciones proteína-proteína en diversas enfermedades, con un enfoque inicial en el cáncer y los trastornos neurodegenerativos.

“Las enfermedades cardíacas siguen siendo la principal causa de muerte en todo el mundo, y los infartos representan muchas de esas muertes”, afirmó Nathan Gianneschi, autor principal del estudio, de Northwestern. “A pesar de esta alarmante frecuencia, existe relativamente poco que se pueda hacer para alterar la progresión hacia la insuficiencia cardíaca después de un infarto. Nuestro trabajo introduce un tipo de terapia completamente nuevo capaz de abordar dianas celulares que antes no se podían tratar. Ofrece una estrategia prometedora para cambiar el curso de esta devastadora enfermedad”.