Actualización en la investigación con TAT-frataxina - El Dr. Mark Payne entrevistado por Paul Marcotte

 

Publicado por FARA, el 07/01/10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dr. Mark Payne

 

En 2008, el Dr. Payne fue el primero en recibir el premio de la unión de la Asociación Americana del corazón y la Alianza para la investigación de la Ataxia de Friedreich (FARA).

¿Puede contarnos un poco sobre su investigación actual en TAT Frataxina?. ¿Qué es la TAT-frataxina?

TAT-frataxina es una proteína que consiste en la frataxina humana normal unida a una proteína corta llamada TAT. Este tipo de proteína creada artificialmente se llama "proteína de fusión" y significa que los genes que codifican dos proteínas específicas se unen entre sí para hacer una única proteína, TAT-frataxina en este caso.

La proteína TAT es un péptido corto que tiene la capacidad de moverse a través de las células (penetra en las células) y las membranas mitocondriales y atrae a una proteína más grande dentro de la célula.

Así pues, como una proteína de fusión, la TAT-frataxina tiene dos funciones: TAT atrae la proteína frataxina humana normal dentro de la célula y la mitocondria, y la frataxina es reconocido por las mitocondrias y funciona como la proteína frataxina normal.

¿Por qué es importante la frataxina en la FA?

La frataxina es la proteína que falta en la ataxia de Friedreich.
El gen que codifica esta proteína es defectuoso y, por tanto, no se produce frataxina o es producida en cantidades tan bajas que no puede hacer su trabajo con eficacia. Los estudios han demostrado que si la célula tuviera frataxina, manejaría esta proteína adecuadamente y tendría una función normal.

La frataxina es una proteína de unión del hierro que funciona dentro de la mitocondria. En su ausencia, estas otras críticas enzimas y proteínas no pueden funcionar eficazmente. Como resultado, la mitocondria deja de producir energía y la célula ya no funciona normalmente. La pérdida de la función mitocondrial es fundamental para tejidos como el cerebro y el corazón, que utilizan mucha energía.

Sus primeros resultados han sido prometedores. ¿Qué ha mostrado hasta ahora su investigación en la TAT-frataxina?

Estamos muy contentos con nuestros resultados. Hasta la fecha, hemos sido capaces de demostrar que la proteína TAT-frataxina se moverá a través de la membrana celular en las mitocondrias.

Para las células en cultivo de pacientes con FA, hemos sido capaces de demostrar que tratando estas células con TAT-frataxina se reestablece su resistencia al estrés oxidativo por exposición de hierro.

Para el modelo de ratón de la ataxia de Friedreich de Helene Puccio, hemos sido capaces de salvar parcialmente los animales con TAT-frataxina y ampliar notablemente su vida. Tienen una mejor función del corazón.

Esto es muy importante porque estos animales representan el fenotipo más severo de la AF en el que falta por completo la expresión de la frataxina en determinados tejidos. Estos resultados nos han animado a seguir la TAT-frataxina para ver si se puede optimizar su rendimiento y función.

¿Cuál es su meta con la investigación de la TAT- frataxina?

Hay dos objetivos para esta investigación: 1) desarrollar una terapia para la ataxia de Friedreich (AF). Esperamos poder desarrollar la TAT-frataxina, o una variante de esta proteína, para funcionar eficazmente como un nuevo fármaco para tratar a pacientes con FA. 2) Tomar nota de lo que aprendemos al trabajar con la TAT-frataxina y expandir esta tecnología a otros enfermedades mitocondriales. Esto nos ayudará a desarrollar nuevos fármacos y terapias para otras enfermedades, y descubrir nuevos conocimientos acerca de las mitocondrias.

Su investigación ha sido financiada por Shire Human Genetics, Inc. ¿Es esta investigación una prioridad para la empresa?

Sí, están profundamente comprometidos con este enfoque y esta es una prioridad para esta empresa. Ellos tienen la misión de desarrollar tratamientos y curas para las enfermedades raras y difíciles y han tenido éxito en el pasado.

¿Cuál es el cronograma antes de que la TAT-frataxina pueda estar en los ensayos clínicos de pacientes?

Esto es difícil de saber, porque hay muchas variables y experimentos que aún no se han hecho. Si los resultados de los animales y los estudios adicionales de laboratorio progresan como se esperaba, entonces es muy posible que la molécula de la TAT frataxina podría pasar a estudios pre-clínicos en dos años.

Los estudios de la Fase I seguirían después de que fueran terminados y aprobados por la FDA. Como muy pronto, cinco años sería un periodo realista para realizar importantes ensayos clínicos.

Usted ha tomado un papel de liderazgo para reunir a los investigadores para tener una mejor comprensión de diferentes problemas cardíacos en pacientes con AF. ¿Específicamente, qué han estado haciendo los investigadores últimamente?

Inicialmente, los médicos, lógicamente, se centraron en los efectos neurológicos de la AF, porque era el hallazgo físico más importante. Sin embargo, el corazón se ve afectado también y es con frecuencia una causa de mortalidad en los pacientes con AF. Los investigadores están ahora empezando a estudiar los mecanismos de cómo y por qué el corazón se ve afectado en esta enfermedad, y cómo se puede ayudar.
Por ejemplo, el corazón en los pacientes con AF con frecuencia se hace muy espeso y no funciona con normalidad.
Esto lleva más adelante a problemas cuando se requiere cirugía, y puede causar arritmias peligrosas.

Los investigadores ahora están buscando maneras de disminuir el grosor del corazón y mejorar su función.
Sin embargo, aún necesitamos más estudios clínicos del corazón en esta enfermedad debido a la variabilidad en la forma en la que la AF puede afectar al corazón. Es también necesaria más investigación sobre la función del corazón utilizando modelos animales de la AF para determinar los mecanismos de daño al corazón en esta enfermedad.
En particular, se necesitan mejores modelos animales para imitar con más precisión la genética de los pacientes humanos con AF.

En algunas reuniones científicas recientes, los investigadores han indicado que algunas de las hipótesis anteriores sobre cómo la AF afecta al corazón han sido incorrectas? ¿Qué estaba mal, y cual es el pensamiento actual?

En algunos pacientes con FA, el corazón se vuelve muy grueso.
Aunque el corazón aún tiene una buena presión y puede bombear la sangre con eficacia, el aumento del grosor del corazón, significa que no se puede llenar de sangre con la misma facilidad.
Si esto ocurre, se hace mucho más difícil para el corazón ajustar su producción para satisfacer la demanda de más sangre que se bombea, es decir, si la sangre no puede llegar al corazón, entonces no hay tanta sangre para que el corazón bombee.
También significa que el corazón no va a tolerar grandes cambios en los volúmenes de sangre, como durante la cirugía para la escoliosis, y puede fallar a causa de este estrés.
Se necesita educar más a médicos y las familias sobre la naturaleza de esta disfunción cardíaca en la AF, así como más estudios clínicos de los efectos de la AF en el corazón.

¿Cómo está trabajando la Asociación Americana del Corazón con FARA y las familias de AF en estos temas?

La AHA ha ayudado a financiar estudios sobre la función cardiaca en modelos animales de la AF y en pacientes.  Este es un reconocimiento importante por un grupo científico amplio y definitivo ya que el corazón es un órgano clave afectado en la AF y necesita más estudio.

¿Qué nuevas perspectivas se puede esperar de la investigación actual en la función cardiaca en pacientes con FA?

Con suerte, podremos determinar tres cosas: 1) El mecanismo de la disfunción cardíaca en esta enfermedad.
2) ¿Cómo podemos mejorar la función cardíaca en esta enfermedad para mejorar la vida y reducir la mortalidad.
3) Por qué algunos corazones están afectados y otros no.
Este es un aspecto muy desconcertante de AF y puede ofrecer pistas sobre la expresión génica que pueden ser aprovechadas para desarrollar nuevas terapias.

Considerando otras posibles terapias para la AF, ¿cual cree usted que es la investigación en vía de ejecución más prometedora?

En este momento, dos enfoques parecen ofrecer la mayor posibilidad como terapia para la AF: 1) Las terapias diseñadas para aumentar la expresión de la frataxina natural.
Estos son principalmente los inhibidores de HDAC, que ayudan a aumentar la expresión de la proteína frataxina del gen defectuoso de la AF.
Un trabajo importante ya está en marcha: el desarrollo de pequeñas moléculas que pueden aumentar la expresión de genes, sin efectos secundarios graves.
2) Las terapias diseñadas para aumentar la cantidad de proteína frataxina en la célula.
Esto se debe principalmente a estrategias de sustitución de proteína (o reemplazo de la enzima), como la TAT-frataxina.

Una vez más, el trabajo está bien avanzado para desarrollar proteínas de fusión que penetran las células, como la TAT-frataxina, que puede entregar la ausente frataxina a la mitocondria de todos los tejidos.
Ambos enfoques, los inhibidores de la HDAC y la terapia de reemplazo de proteínas, ven el problema de la AF desde direcciones diferentes y tienen fortalezas y debilidades.
Ambos enfoques nos dan la esperanza de ofrecer nuevas tecnologías para la cura de otras enfermedades.

Por último, es muy probable que una combinación de ambos enfoques, que se aprovecha de su fuerza combinada, proporcionará una cura para la FA.

¿Cuánto tiempo cree usted que pasará antes de que haya una cura para la FA?

Difícil de adivinar, pero el trabajo se mueve muy, muy rápido.
Esto se debe principalmente al alto grado de concentración y organización de grupos tales como FARA (Friedreich's Research Alliance).
En particular, FARA ha hecho avanzar nuestra comprensión científica de la AF, mientras que mantiene la atención centrada en una cura sobre la base de este entendimiento.

Una vez más, estoy esperando a los ensayos clínicos de los dos enfoques anteriores, y una terapia para poner en el mercado en siete años.
 

 

 

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