Un estudio liderado por investigadores de la Universidad de Granada ha conseguido desarrollar un fármaco para el tratamiento de una enfermedad metabólica rara provocada por mutaciones en el gen COQ2, que desencadenan manifestaciones clínicas graves en el funcionamiento del sistema nervioso, riñones, y musculatura esquelética y cardíaca, entre otros, provocando la muerte temprana de las personas afectadas.

Hasta ahora, no existen terapias efectivas para el tratamiento de esta patología, pero los resultados de este trabajo de investigación, publicado por la revista Cell Reports, permiten pensar en la posibilidad de contar con un fármaco efectivo y seguro para hacer frente a esta enfermedad.

Para el estudio, los investigadores han generado un modelo de ratón que presenta la misma mutación en el gen COQ2 descrita en pacientes que nacieron de manera prematura por cesárea debido a estrés fetal, y que desarrollaron rápidamente problemas de alimentación, edema generalizado, convulsiones y apnea, resultando en el fallecimiento antes de los seis meses de vida por enfermedad mitocondrial.

Imagen tridimensional de uno de los embriones usados en el estudio.

Los ratones homocigotos para la mutación evaluados en el estudio presentaron letalidad perinatal debida a insuficiencia cardíaca, edema y retraso en el neurodesarrollo, todo ello provocado por una escasa capacidad celular para producir la energía y otros procesos metabólicos necesarios para el desarrollo embrionario.

El tratamiento farmacológico evaluado, que se administró inicialmente por vía oral a los progenitores antes de la concepción, y después a través de la madre gestante, ha conseguido normalizar la capacidad de las células para producir la energía necesaria, favoreciendo el desarrollo embrionario normal de los ratones mutantes, que nacen y viven con normalidad. Tras el período de lactancia, los ratones mutantes recibieron el tratamiento oral de forma directa, siendo fenotípicamente indistinguibles de los ratones del grupo de control.

Tratamiento efectivo y seguro

Los resultados obtenidos en ratones han mostrado que se trata de un tratamiento efectivo y seguro. Pero, además, los investigadores han probado esta terapia in vitro, en células de cuatro pacientes diferentes que presentaron mutación en el gen COQ2. En las células de estos pacientes, el tratamiento farmacológico fue también capaz de mejorar sustancialmente la capacidad de las mismas para producir energía, asemejando esta suficiencia a la que presentan las células de los individuos sanos.

Estos datos sugieren que los resultados obtenidos en el modelo animal podrían trasladarse al tratamiento de la enfermedad en humanos.

Los resultados obtenidos durante este estudio tienen un gran potencial para su aplicación clínica en el abordaje efectivo de necesidades médicas actuales, por lo que desde la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI) de la Universidad de Granada se ha presentado una solicitud de patente para el registro de este tratamiento, y se está explorando, además, la posibilidad de presentar una solicitud de designación de medicamento huérfano.

Aunque la aplicación directa de los resultados de la investigación se centra en el tratamiento de las enfermedades causadas por las variantes patogénicas en el gen COQ2, los responsables del trabajo están explorando también la posibilidad de administrar este fármaco en tratamientos de fertilidad donde existan dificultades metabólicas que conduzcan a limitación en producción de energía y/o aumento de estrés oxidativo en gametos y embriones.

Si bien estas posibilidades de transferencia pueden derivar en importantes avances médicos para el tratamiento de enfermedades que actualmente no cuentan con terapias efectivas, el grupo de investigación tiene como objetivo seguir avanzando en el conocimiento científico mediante el estudio exhaustivo de éste y otros modelos de enfermedades, pudiendo encontrar nuevas aplicaciones en el futuro.

Este trabajo de investigación está liderado por Julia Corral Sarasa, contratada predoctoral en el grupo CTS-101 y la Unidad de Excelencia UNETE de la Universidad de Granada, y del grupo MP17 del Ibs Granada, y ha contado además con la participación de varios colaboradores internacionales, como las doctoras Olivia Wendling (Université de Strasbourg, Francia) y Catarina Quinzii (Columbia University, Estados Unidos).

El estudio ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (PID2021-126788OB-I00), la Consejería de Salud de la Junta de Andalucía (PEER-0083-2020), la Muscular Dystrophy Association de Estados Unidos (MDA-602322), la Universidad de Granada a través de la Unidades de Excelencia UNETE (UCE-PP2017-06), los programas de recurso humanos Margarita Salas y FPU.

Referencia:

Corral-Sarasa J, Martínez-Gálvez JM, González-García P, Wendling O, Jiménez-Sánchez L, López-Herrador S, Quinzii CM, Díaz-Casado ME, and López LC. ‘4-Hydroxybenzoic Acid Rescues the Multisystemic Disease and Perinatal Lethality in a Mouse Model of Mitochondrial Disease’. Cell Reports.