Científicos de la Universidad de Granada (UGR) han desarrollado una nueva terapia farmacológica, que presenta similitudes con uno de los precursores de la coenzima Q10 (CoQ10), que resulta efectiva ante una modalidad severa de deficiencia en Coenzima Q10 (CoQ10), una rara enfermedad mitocondrial que afecta sobre todo a niños y para la que en la actualidad no existe ningún tratamiento eficaz.

Su trabajo, que acaba de publicar la revista EMBO Molecular Medicine, ha demostrado la efectividad de este tratamiento experimental en un modelo animal (ratones), generado en la UGR, con deficiencia severa en CoQ, encefalomiopatía y muerte prematura, a través de la administración crónica de un análogo de uno de los precursores que las células eucariotas utilizan para sintetizar CoQ.

Investigación en laboratorio.

La Coenzima Q10 es una molécula sintetizada en las células del propio organismo y que tiene funciones esenciales en el metabolismo celular. La deficiencia en CoQ10 es un síndrome con manifestaciones clínicas muy heterogéneas. Usualmente, los casos que presentan síntomas neurológicos o aquellos que manifiestan la variedad multisistémica no responden al tratamiento convencional con altas dosis de CoQ10 exógena, debido a su baja capacidad para atravesar barreras biológicas y alcanzar el tejido nervioso.

Efectiva ante casos severos

En este contexto, el objetivo de este trabajo ha sido evaluar una opción terapéutica que sea efectiva para los casos más severos de deficiencias en CoQ10. La hipótesis de trabajo de los investigadores se basó en estudios previos en levaduras y cultivos celulares generados en los últimos años por diversos grupos internacionales, incluido el de la UGR.

Los resultados muestran que la molécula terapéutica es capaz de modular el complejo de síntesis de CoQ, de forma que se estimula la síntesis endógena de CoQ. “Pero también hemos visto, y esto es incluso más importante, que la molécula terapéutica es capaz de reducir los niveles de metabolitos intermediarios de la CoQ que pueden ser tóxicos para la central de producción de energía de las células”, explica el investigador del Centro de Investigación Biomédica de la UGR Luis Carlos López García, uno de los autores del trabajo.

Miembros del grupo que han trabajado en este estudio. De izquierda a derecha: Luis C. López, Agustín Hidalgo, Eliana Barriocanal, Laura Sánchez y Pilar González.

En consecuencia, estos cambios metabólicos inducen un aumento en la capacidad de las células para producir energía, junto con una reducción de los marcadores moleculares e histopatológicos característicos de las encefalomiopatías mitocondriales.

El resultado final es una mejora de las características fenotípicas del modelo animal con un aumento muy significativo de la esperanza de vida: mientras que los ratones mutantes sin tratar llegan a vivir un máximo de 7 meses de vida, los ratones mutantes tratados son capaces de llegar hasta los 25 meses de vida, acercándose a la curva de supervivencia característica de los ratones sanos.

“Los resultados terapéuticos que hemos obtenido son muy importantes, por lo que uno de los objetivos a medio plazo es hacer la traslación a la clínica”, destaca López. Por otro lado, desde un punto de vista intelectual “hay algunos mecanismos de respuesta al tratamiento que aún no entendemos, por lo que estamos trabajando en nuevos diseños experimentales que nos ayuden a comprender estos aspectos, lo que debería contribuir a entender mejor la fisiopatología de las enfermedades mitocondriales y a generar nuevos avances terapéuticos, para esta y otras patología mitocondriales. Al mismo tiempo, estamos probando otras moléculas con características muy interesantes que pueden ser importantes no solo para el tratamiento de enfermedades severas sino también como nutraceúticos para la población sana o sin estados patológicos severos”.

La mayor parte del trabajo experimental de esta investigación ha sido desarrollado por Agustín Hidalgo y Eliana Barriocanal, contratados FPU y de la Junta de Andalucía, respectivamente, en el grupo CTS-101 del Centro de Investigación Biomédica de la Universidad de Granada.

El trabajo ha contado también con colaboraciones importantes, entre las que destaca las del profesor Mohammed Bakkali, del departamento de Genética de la UGR, y la de los profesores Juan Duarte y Miguel Romero, como miembros de la de Unidad de Excelencia “UNETE”.

Referencias:

Hidalgo-Gutiérrez A, Barriocanal-Casado E, Bakkali M, Díaz-Casado ME, Sánchez-Maldonado L, Romero M, Sayed RK, Prehn C, Escames G, Duarte J, Acuña-Castroviejo D, López LC. β-RA reduces DMQ/CoQ ratio and rescues the encephalopathic phenotype in Coq9R239X mice. EMBO Mol Med, 2018, e9466. DOI: 10.15252/emmm.201809466

http://embomolmed.embopress.org/cgi/doi/10.15252/emmm.201809466