prof. Orna Elroy Estein

Actualización de la investigación-Diciembre 2015

Laboratorio de Orna Elroy-Stein-Proyecto VWM

Durante el último año concentramos nuestros esfuerzos en dos direcciones principales:

  1. Examinar potenciales drogas para futuros propósitos terapéuticos usando fibroblastos aislados de ratones con VWM.
  2. Desarrollar un sistema de mielinización in-vitro usando Células Precursoras de Oligodendrocitos (OPC) aisladas de ratones con VWM con el propósito de estudiar el efecto de drogas candidatas en la eficiencia de mielinización.

Testeo de drogas

Nuestros experimentos previos nos permitieron detallar aspectos fundamentales relacionados con el efecto de la mutación en el gen de eIF2B  y redes moleculares dentro de las células. Estos importantes descubrimientos están siendo actualmente resumidos por Gali Raini para su tesis doctoral. Basados en esta información, concentramos nuestra atención en una anormalidad celular específica relacionada con el metabolismo y la función mitocondrial. Para seguir estudiándola, usamos fibroblastos mutados en eIF2B aislados de ratones con VWM y los comparamos con fibroblastos aislados de ratones normales controles. La incubación de estas células con colorantes fluorescentes que tiñen específicamente compartimentos sub-celulares  y ciertos componentes biológicos nos permitieron seguir el contenido mitocondrial exacto, niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS), y otros aspectos de la viabilidad mitocondrial. El análisis de células basado en imágenes fue usado para clasificar sub-poblaciones de células y llevó al descubrimiento que muchas de las células mutantes no eran saludables en los aspectos evaluados. De esta manera, el ensayo de intensidad fluorescente celular resultó ser confiable con los fines de detectar fenotipos celulares propios de la enfermedad. Por lo tanto, usamos esta herramienta biológica para el testeo de drogas. Testeamos una diversa selección de químicos, con la esperanza de que algunos de ellos hagan que las células mutantes en eIF2B sean más similares a las células normales en dichos aspectos. Un testeo imparcial fue llevado a cabo, cubriendo una librería de 50,000 químicos. En paralelo, también testeamos 30 moléculas que fueron sintetizadas en nuestra facultad en base a su similitud con un químico anteriormente reportado como inhibidor de una enzima, cuya inhibición es anticipada (por otros estudios realizados por nuestro grupo) como beneficiosa para las células mutantes en eIF2B. Encontramos varios químicos que parecen ser prometedoras drogas candidatas. Muy recientemente obtuvimos resultados alentadores con respecto a su salud mitocondrial. Ahora nos estamos concentrando en la caracterización de estos compuestos analizando de forma cuidadosa su actividad celular y su posible toxicidad.

Durante el año 2015, el proyecto de testeo de drogas fue llevado a cabo por la Dra. Andrea Atzmon, una becaria post-doctoral, con la ayuda de Reut Sharet, una estudiante de grado. Este proyecto es llevado a cabo en colaboración con dos químicos medicinales: el Profesor Michael Gozin (TAU) y el Profesor Hanoch Senderowitz (BIU).

 

 

 

 

Desarrollo de un sistema de mielinización in-vitro

En los últimos 9 meses Melisa Herrero, una estudiante de doctorado de nuestro laboratorio, se ha concentrado en la aislación de Células Precursoras de Oligodendrocitos (OPC) de ratones recién nacidos. Ella usa para sus experimentos ratones con VWM y los compara con OPC aislados de ratones normales. El propósito es seguir los pasos de diferenciación de cultivos puros de OPC hacia oligodendrocitos mielinizantes maduros, en la presencia y ausencia de neuronas. Este proyecto es desafiante ya que estas células (OPC) son extremadamente sensibles y su contenido en el cerebro de ratones es muy bajo, haciendo difícil cultivar OPC puros y viables en un plato. Melisa trabajó en la metodología para una exitosa aislación, cultivo y diferenciación de OPC de ratones. Actualmente ella está cuantificando el porcentaje de OPC en cada etapa del proceso de diferenciación. Recientemente fue capaz de recolectar suficiente información demostrando la etapa que es principalmente afectada por la mutación en eIF2B. Una vez que esta información sea completamente establecida, planeamos estudiar el efecto de diferentes drogas candidatas en la diferenciación de oligodendrocitos para poder monitorear la habilidad de la droga de ayudar a los oligodendrocitos provenientes de ratones con VWM para sobrellevar la etapa problemática de este proceso de maduración y para que puedan mielinizar normalmente. También usaremos esta herramienta biológica, única y de extremada importancia, para analizar el estado metabólico de los oligodendrocitos en sus diferentes etapas de diferenciación. Esto permitirá entender el rol del metabolismo y de la función mitocondrial en la patología de la enfermedad.

"Desarrollo de medicamentos" o "fases de un ensayo
de la droga" y verá que siempre comienza con la etapa de "descubrimiento". Descubrimiento a
menudo comienza con la identificación de objetivos - la elección de un mecanismo bioquímico
implicado en un estado de enfermedad. Aquí es donde estamos, en este momento. El paso de
detección se realiza a menudo por los científicos en la academia, donde la mayoría de la
investigación científica que se está haciendo. Luego viene los pasos de "desarrollo" que se realizan
en las empresas farmacéuticas. Estos pasos requieren muy diferente know-how y experiencia. Yo no
soy un experto en estos pasos. Yo sólo puedo ser responsable de la etapa de "descubrimiento".
Ofrecemos para probar fármacos candidatos para su interacción con el blanco de la droga. Creemos
que hemos encontrado una diana de fármaco muy prometedor (el fruto de 5 años de investigación,
se centró en la comprensión de la etiología de la enfermedad VWM). Ahora planeamos someter a
más de 10.000 moléculas (potenciales candidatos a fármacos) a un riguroso proceso de selección.
Una vez que confirmamos una influencia satisfactoria de un potencial candidato de la droga en
nuestro objetivo hipotético, tenemos la intención de mejorar aún más esta interacción mediante
métodos químicos. Esta es la esencia del proyecto propuesto. Si tiene éxito (aproximadamente 3
años), podremos comprobar si el fármaco tiene una actividad que se refiere a la condición de la
enfermedad utilizando nuestros ratones (1-2 años) y sólo entonces todo el resto de las etapas de
desarrollo de fármacos se espera que sea realizado en una empresa farmacéutica. Creo que es muy
pronto para hablar de plazos ahora exactas. Debemos centrarnos en la etapa de descubrimiento y
rezar para que tenga exito !!

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