ANN ARBOR– Una sustancia química podría ser utilizada en gotas para los ojos para revertir las cataratas, la principal causa de ceguera en el mundo y que afecta a unos 20 millones de personas.

La investigación es una colaboración de un equipo de científicos de Universidad Michigan, la Universidad de California en San Francisco y la Universidad de Washington en St. Louis.

Identificada como una “enfermedad prioridad  de los ojos” por la Organización Mundial de la Salud, las cataratas son causadas cuando los lentes de los ojos pierden su transparencia. Aunque pueden ser eliminadas con éxito con cirugía, este método es caro y la mayoría de los individuos cegados por cataratas en los países en desarrollo no reciben tratamiento.

Publicado el 5 de noviembre en Science, el informe describe que el compuesto recientemente identificado es el primero lo suficientemente soluble para potencialmente formar la base de un medicamento práctico de gotas oculares para las cataratas.

Las cataratas son principalmente una enfermedad de envejecimiento. Como se observa en condiciones neurodegenerativas tales como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. La catarata se desarrolla cuando las proteínas del cristalino en vez de estar en su estado natural comienzan a agregarse, creando  nubosidad u opacidad en el cristalino, bloqueando el ingreso de luz y afectando la calidad de la visión.

Estas proteínas agregadas llamadas son susceptibles a daños, dijo Jason Gestwicki, profesor asociado de química farmacéutica en la UC San Francisco y co-autor de la investigación que en su mayoría se llevó a cabo en el laboratorio Gestwicki del Instituto de Ciencias de la Vida de la U-M.

“Poco después de que se nace, todas las células de fibra en el ojo pierden la capacidad de hacer nuevas proteínas, o para descartar las proteínas viejas”, dijo Gestwicki, que ha continuado su labor sobre las cataratas en UC San Francisco, donde se unió a la facultad hace unos dos años. “Así que las cristalinas que tiene en su ojo como un adulto son las mismas con las que se nace.”

Para que nuestros ojos funcionen, bien las cristalinas deben mantener tanto la transparencia de las células de las fibras y su flexibilidad, ya que los músculos de los ojos constantemente estiran y relajan la lente que nos permite enfocar objetos a diferentes distancias.

Las cristalinas lograr estas tareas con la ayuda de proteínas conocidas como chaperonas que actúan “algo así como anticongelante,” Gestwicki dijo, “manteniendo las cristalinas solubles en un delicado equilibrio que está en lugar durante décadas y décadas.”

En el nuevo estudio, dirigido por Leah N. Makley y Kathryn McMenimen de UC San Francisco, el equipo científico explotó una diferencia crucial entre cristalinas correctamente plegadas y sus formas de amiloide: en pocas palabras, los amiloides son más difíciles de fundir.

El grupo de investigación utilizó un método conocido como fluorimetría diferencial de barrido de alto rendimiento, o HT-DSF por sus siglas en inglés, en la que las proteínas emiten luz cuando llegan a su punto de fusión. En el Centro de Química Genómica del Instituto de Ciencias de la Vida de la U-M, el equipo utilizó HT-DSF para aplicar calor a los amiloides mientras aplicaba miles de compuestos químicos.

Debido a que el punto de fusión es de amiloides es mayor que el la de cristalinas normales, el equipo se centró en la búsqueda de productos químicos que bajaran el punto de fusión de las amiloides al rango normal, sano.

El grupo comenzó con 2.450 compuestos, eventualmente enfocándose en los 12 que son miembros de una clase de sustancias químicas conocidas como esteroles. Un artículo de junio en Nature demostró que uno de ellos, conocido como lanosterol revirtió las cataratas, pero debido a que tiene solubilidad limitada el grupo que publicó ese estudio tuvo que inyectar el compuesto en el ojo para que pudiera ejercer sus efectos.

Usando lanosterol y otros esteroles como una pista, Gestwicki y su grupo probaron 32 esteroles adicionales, y finalmente se asentaron en uno, que ellos llaman “compuesto 29”, como el candidato más probable para ser lo suficientemente soluble para ser utilizado en una solución de gotas para los ojos.

En pruebas de laboratorio, el equipo confirmó que el Compuesto 29 estabilizó las cristalinas de manera significativa e impidió la formación de amiloides. También encontraron que las amiloides que ya se habían formado eran disueltos con el compuesto.

A través de estos experimentos, dijo Gestwicki, “estamos empezando a comprender el mecanismo en detalle. Sabemos que el compuesto 29 se une, y estamos empezando a saber exactamente lo que está haciendo.”

Se observaron resultados similares cuando se aplicaron gotas de compuesto 29 en los ojos en los ratones que naturalmente habían desarrollaron cataratas relacionadas con la edad, y también cuando el compuesto se aplica al tejido humano afectado por cataratas que habían sido extirpados durante la cirugía.

Gestwicki advierte que sólo los ensayos clínicos en seres humanos pueden establecer el valor de compuesto 29 como un tratamiento de cataratas. Él ha licenciado el compuesto de la U-M.

Los perros también son propensos a desarrollar cataratas. La mitad de todos los perros de nueve años de edad tienen cataratas, y prácticamente todos los perros desarrollan más tarde en la vida. Un medicamento para los ojos potencialmente podría beneficiar a unos 70 millones de perros afectados en los Estados Unidos.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Americana para la Educación Farmacéutica e Investigación de Prevención de la Ceguera.