El monóxido de carbono se conoce a menudo como el “asesino silencioso”. Cada año, unos 50.000 estadounidenses acaban en urgencias tras la exposición a este gas invisible, y aproximadamente 1.500 mueren. La tragedia es que el tratamiento no ha cambiado mucho en décadas: los médicos administran oxígeno, a veces en cámaras de alta presión, y esperan que los pacientes se recuperen. Sin embargo, casi la mitad de los supervivientes sufren daños cerebrales o cardíacos a largo plazo.
Ahora, un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland, la Universidad de Pittsburgh y la Universidad Wake Forest ha diseñado una molécula que podría cambiar esta cruda realidad. Su antídoto proteico, llamado RcoM-HBD-CCC, extrae rápidamente el monóxido de carbono (CO) del torrente sanguíneo y, a diferencia de intentos anteriores, lo hace sin aumentar la presión arterial, un efecto secundario común y peligroso.
Cómo funciona
La terapia se inspira en una bacteria, Paraburkholderia xenovorans, que detecta de forma natural el CO en su entorno. La proteína bacteriana que utiliza para ello, conocida como RcoM (abreviatura de “regulador del metabolismo del CO”), es increíblemente sensible a trazas de este gas.
Los científicos redujeron y rediseñaron la proteína en una forma compacta, RcoM-HBD-CCC, que se une al CO con una adherencia extrema, casi 50 veces más fuerte que la hemoglobina. La hemoglobina en nuestros glóbulos rojos normalmente transporta oxígeno, pero también se une al CO, lo que consume un valioso almacenamiento. Sin embargo, la selectividad de RcoM-HBD-CCC por el CO frente al oxígeno es tan alta que actúa como una esponja molecular, extrayendo el CO de la hemoglobina y liberando a los glóbulos rojos para que vuelvan a transportar oxígeno.
En ratones, el antídoto funcionó en cuestión de minutos. Tras la exposición de los ratones al CO, el gas desapareció de la sangre de los animales tratados mucho más rápido que de los no tratados. Aún más prometedor, la proteína se eliminó del cuerpo sin causar daño a través de la orina.
“Esto tiene el potencial de convertirse en un antídoto intravenoso rápido para el monóxido de carbono que podría administrarse en el departamento de emergencias o incluso en el campo por los socorristas”, dijo el autor del estudio, Mark T. Gladwin, decano de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM).
Por qué es diferente
Los intentos anteriores de diseñar captadores de CO han tenido problemas. Muchas proteínas modificadas, si bien son eficaces para atrapar el monóxido de carbono, también se unen al óxido nítrico, una molécula que regula la presión arterial. Este efecto secundario involuntario puede causar picos peligrosos de presión arterial, daño renal o algo peor.
Pero el RcoM-HBD-CCC parece evitar este problema. Las pruebas de laboratorio demostraron que reacciona con el óxido nítrico mucho más lentamente que otras terapias proteicas. En ratones, incluso en dosis altas, no causó hipertensión ni daño orgánico.
“Esta molécula podría ser revolucionaria porque puede eliminar directa y rápidamente el monóxido de carbono del organismo con un riesgo muy bajo de efectos secundarios no deseados”, afirmó Jason J. Rose, profesor asociado de medicina en la UMSOM.
Los datos del equipo demuestran el motivo. El CO se une tan fuertemente a la proteína diseñada que rara vez escapa. De hecho, la vida media del CO dentro de la proteína se mide en días, en comparación con los minutos del oxígeno. Esta unión unidireccional explica su potencia.
¿Qué viene después?
Hasta el momento, la terapia solo se ha probado en ratones. Los ensayos en humanos aún están a años de distancia, y muchas preguntas requieren respuesta. ¿Cuál es la dosis adecuada? ¿Podría la proteína funcionar en pacientes con intoxicación grave donde el daño ya está presente? ¿Y cómo evaluarán los reguladores un medicamento destinado a emergencias, no a uso diario?
Los usos potenciales van más allá del envenenamiento. Rose señala que moléculas similares podrían algún día servir como sustitutos de la sangre para personas con anemia grave o pérdida de sangre, o incluso ayudar a preservar órganos antes de un trasplante.
Aun así, el premio mayor es un antídoto efectivo contra el monóxido de carbono. Durante décadas, la medicina de urgencias ha dependido de tanques de oxígeno y cámaras hiperbáricas. Si el RcoM-HBD-CCC cumple su promesa, podría brindarles a médicos y personal de primera respuesta una herramienta que funciona en minutos, no en horas.
Los hallazgos aparecieron en Proceedings of the National Academy of Sciences.
Fuente: ZME Science.