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Un equipo de científicos de Kiel y Melbourne ha desarrollado una nueva proteína a partir de dos proteínas naturales, que ha demostrado ser muy efectiva contra la diabetes tipo 2 en experimentos de laboratorio. Publicado en Nature.

Los científicos dirigidos por el profesor Stefan Rose-John, bioquímico de la Universidad de Kiel (CAU) y miembro del Grupo de excelencia «Medicina de precisión en la inflamación crónica», han desarrollado y producido una molécula que mejora la sensibilidad a la insulina en la diabetes tipo 2 en experimentos de laboratorio.

La molécula está compuesta por partes de dos moléculas de señalización naturales, IL-6 y CNTF. A través de la nueva composición, la proteína sintética combina las propiedades positivas de ambas proteínas originales, pero sin sus efectos secundarios no deseados. En el futuro, podría usarse como un nuevo tipo de medicamento para tratar la diabetes tipo 2. El equipo dirigido por Rose-John, junto con científicos de Melbourne en Australia, publicó sus resultados el miércoles en la revista científica Nature.

Se estima que 370 millones de personas en todo el mundo padecen diabetes tipo 2, pero según las predicciones, este número podría incluso duplicarse para 2030. Los principales factores de riesgo para la diabetes tipo 2 son la obesidad y la falta de ejercicio. Con la diabetes tipo 2, las células del cuerpo responden progresivamente peor a la hormona insulina, es decir, se vuelven cada vez más resistentes a la insulina.

Como resultado, las células musculares y grasas ya no pueden absorber glucosa (es decir, azúcar), ya que este proceso está controlado por la insulina. Además, dado que ya no responde a la insulina, el hígado comienza a producir glucosa sin inhibiciones y a liberarla en la sangre. Por lo tanto, todo el equilibrio de azúcar en la sangre se rompe y el nivel de azúcar en la sangre aumenta cada vez más.

Dos moléculas prometedoras con efectos secundarios no deseados

Estudios anteriores han demostrado que la molécula de señalización IL-6 tiene un efecto positivo en la reacción metabólica alterada por la diabetes tipo 2: tanto en ratones como en humanos, fue capaz de reducir la obesidad y la resistencia a la insulina. Como tal, esto podría ser un buen ingrediente activo contra la diabetes tipo 2. Sin embargo, la molécula de señalización actúa en el cuerpo de muchas maneras diferentes, entre otras cosas, también es proinflamatoria y, por lo tanto, no puede considerarse como un medicamento para el tratamiento de la diabetes tipo 2.

En estudios, la molécula CNTF también mejoró la sensibilidad a la insulina y redujo la obesidad. Sin embargo, los estudios clínicos también han demostrado que dos tercios de los pacientes forman anticuerpos contra el CNTF, lo que hace que la molécula sea ineficaz. Su sistema inmune identifica la molécula como una sustancia extraña y trata de combatirla. Por lo tanto, tanto el CNTF como la IL-6 no son adecuados como medicamentos para la diabetes tipo 2.

La solución: una combinación de los dos

«En nuestro laboratorio, ya diseñamos una molécula hace algún tiempo, que consiste principalmente en componentes de IL-6, y en la que una parte ha sido reemplazada por una sección de CNTF», informó Rose-John, del Instituto de Bioquímica de la CAU «A cambio de mi colega australiano Mark Febbraio de la Universidad de Monash en Melbourne, se nos ocurrió la idea de que esta molécula construida podría funcionar de manera similar al CNTF e IL-6 para la diabetes tipo 2, pero sin los conocidos efectos secundarios no deseados».

Los investigadores dirigidos por Rose-John originalmente produjeron la molécula para obtener más información sobre la estructura y el funcionamiento de los llamados complejos receptores de IL-6 y CNTF. Estas son estructuras de dos partes en las células del cuerpo, a las que se unen moléculas de señalización específicas desde fuera de la célula, en este caso IL-6 o CNTF, fusionando así ambas partes y desencadenando una reacción específica en la célula respectiva.

En su complejo receptor, la nueva molécula incorpora un elemento del complejo receptor IL-6 y otro del complejo receptor CNTF, una combinación que no ocurre naturalmente en el organismo. Esta es una ventaja decisiva: a medida que la nueva molécula activa un complejo receptor, que no es activado por ninguna otra molécula, los investigadores asumieron que tampoco produciría una respuesta inflamatoria como la IL-6. Además, esperaban que la nueva molécula tampoco desencadenara una respuesta autoinmune como el CNTF, ya que en gran parte consiste en bloques de IL-6, que el sistema inmunitario del cuerpo reconoce como uno mismo.

Efecto prometedor

Rose-John y Febbraio, por lo tanto, decidieron probar esta molécula con más detalle. En el laboratorio de Rose-John en Kiel, primero lo adaptaron para que sea más adecuado para su uso en los experimentos. Luego, los investigadores australianos probaron su efecto metabólico en detalle en el laboratorio y en experimentos con animales. Y, de hecho, la molécula llamada IC7Fc cumplió su promesa: redujo el contenido de azúcar en la sangre de ratones obesos y restableció la sensibilidad a la insulina. Además, los ratones que fueron tratados con la molécula perdieron peso. Al mismo tiempo, IC7Fc no causó ningún sistema inmune no deseado o reacciones inflamatorias.

Los investigadores también han demostrado esto en células humanas. IC7Fc es aparentemente mucho más tolerable que el CNTF puro. «Estoy encantado con lo bien que funciona. A continuación, queremos probar nuestra molécula en ensayos clínicos. Si se confirman nuestras observaciones, IC7Fc podría convertirse en un nuevo medicamento para tratar la diabetes tipo 2», dijo Rose-John.

Fuente: https://www.innovations-report.com

Referencia: Findeisen M, Allen TL, Henstridge DC, et al. Treatment of type 2 diabetes with the designer cytokine IC7Fc. Nature. 2019 Sep 25. doi: 10.1038/s41586-019-1601-9.