La profesora Carmen Ortiz, en el centro, junto a su grupo de investigación en Química Bioorgánica de Carbohidratos

El grupo de investigación de Química Bioorgánica de Carbohidratos de la Universidad de Sevilla ha identificado recientemente una molécula capaz de mejorar la actividad de la enzima mutada en la gangliosidosis GM1. Esta patología se encuentra dentro de las denominadas enfermedades raras y huérfanas, ya que por un lado afecta a un número muy bajo de personas en el mundo, y por otro no existe en la actualidad ningún tratamiento para combatir sus efectos neurodegenerativos.

Esta investigación, que ha dado ya óptimos resultados en el caso de ratos transgénicos, se encuentra en fase de estudio preclínico gracias a la financiación de 100 gramos del compuesto activo por el grupo farmacéutico Genzyme-Sanofi y a la colaboración con las Universidades japonesas de Tokio y Tottori.

“Los enfermos de gangliosidosis GM1 tienen afectada la enzima beta-galactosidasa lisosomial, que al no plegarse correctamente durante su biosíntesis no puede desempeñar su función, lo que provoca la acumulación del correspondiente sustrato, el gangliósido GM1, especialmente en el tejido nervioso central. La molécula que nosotros hemos sintetizado es un análogo de carbohidrato, un glicofármaco, capaz de forzar el plegamiento correcto de la enzima y activarla, eliminando así el exceso de gangliósido GM1 que causa la enfermedad. Actúa así como una chaperona farmacológica. De hecho, el compuesto es capaz de inducir un aumento de la actividad de la beta-galactosidasa de hasta 5 veces en el cerebro y el cerebelo de ratones genéticamente modificados que expresan una mutación responsable de la gangliosidosis GM1 tras administración oral y, lo que es más importante, es capaz de regenerar el tejido cerebral”, afirma la responsable de esta investigación, la catedrática de la Universidad de Sevilla Carmen Ortiz Mellet.

El objetivo de este grupo de investigación es llegar a ofrecer una esperanza a los enfermos afectados por las enfermedades raras que tienen su origen en la disfunción de enzimas lisosomiales, y para ello no sólo investigan tratamientos para la gangliosidosis GM1, sino también otras patologías en las que igualmente se produce un defecto de plegamiento, como son la enfermedad de Gaucher y de Fabry.

“Es muy importante que nos aseguremos que la molécula, la chaperona farmacológica, sea selectiva para la enzima que queremos activar y que no afecte a la función de otras enzimas para que no se produzcan efectos secundarios, lo que requiere un trabajo minucioso de optimización de la estructura de la chaperona en función de los datos de actividad que se obtengan en células de pacientes o en ratones”, destaca esta investigadora. En las variantes neuronopáticas de la enfermedad de Gaucher los expertos trabajan igualmente en el desarrollo  de chaperonas farmacológicas capaces de plegar correctamente la proteína mutada, en este caso la beta-glucocerebrosidas, y evitar que sea degradada de manera natural por el sistema de control de calidad del organismo.

Avances en el cáncer de mama

Los glicofármacos tienen también un potencial importante en el desarrollo de terapias contra el cáncer. En concreto, este grupo de investigación trabaja en el cáncer de mama, el de mayor incidencia y que provoca más muertes en el caso de las mujeres en Europa. El objetivo es diseñar compuestos capaces de evitar la proliferación de las células cancerígenas y promover su eliminación, disminuyendo así las tasas de mortalidad.

Este cáncer puede originarse en el tejido graso subcutáneo o en los conductos de las glándulas mamarias y, en los casos de peor pronóstico, tienen carácter invasivo dando lugar a metástasis en otros órganos. Como en todos los cánceres, las células malignas presentan en su superficie glicoproteínas con  azúcares aberrantes, diferentes de los de las células normales que son en gran parte responsables de que escapen al sistema inmune y que sean capaces de despegarse del tejido primario, migrar y adherirse a otros tejidos.

En este sentido, este grupo de investigación de la Universidad de Sevilla ha identificado un compuesto capaz de inhibir la proliferación y la migración de células de cáncer de mama sin producir ningún efecto detectable en células normales. “Esto es muy importante porque los efectos secundarios de los fármacos utilizados en quimioterapia hoy día son bastante drásticos”, añade la profesora Ortiz.

Caramelos para enfermedades intestinales

En otra línea de investigación también relacionada con los carbohidratos, los expertos han patentado unos caramelos enriquecidos en unos azúcares particulares, los DAFs (Dianhidridos de fructosa) que favorecen el desarrollo de una flora intestinal saludable y aportan beneficios en enfermedades intestinales como la colitis ulcerosa o la enfermedad de Crohn.

“El caramelo que hemos obtenido y que está en fase de desarrollo industrial, es apto para diabéticos, tiene el mismo aspecto, aroma y sabor que el caramelo normal y puede incorporarse sin problemas en diferentes matrices alimentarias”.

Este producto ha sido desarrollado en colaboración con un grupo de investigación de farmacología de la Universidad de Granada y se ha probado en ratones, cerdos y pollos.