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A finales de los años 60, tres investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias desarrollaron varias moléculas similares a proteínas, llamadas copolímeros, que creían que producirían una enfermedad similar a la esclerosis múltiple en animales de laboratorio.
Los científicos —el Prof. Michael Sela, la Prof. Ruth Arnon y la Dra. Dvora Teitelbaum— se sorprendieron al descubrir que, en lugar de causar la enfermedad, los copolímeros la curaban; una de estas moléculas se convirtió en el fármaco ampliamente utilizado Copaxone. Más de medio siglo después, en un nuevo estudio que se publica hoy en Nature Cardiovascular Research, un equipo de investigación del Departamento de Biología Celular Molecular de Weizmann, dirigido por el Prof. Eldad Tzahor y la Dra. Rachel Sarig, revela que Copaxone también podría facilitar la recuperación de un ataque cardíaco.
Los ataques cardíacos ocurren cuando se interrumpe el suministro de sangre a una parte del músculo cardíaco. Si este suministro no se renueva rápidamente, las células del músculo cardíaco comienzan a morir. A diferencia del músculo esquelético y otros tejidos que pueden recuperarse de una lesión sin dejar cicatrices, las células del músculo cardíaco no se dividen ni reemplazan las células muertas por un músculo nuevo.
En cambio, los fibroblastos del corazón (es decir, las células fibrosas) se dividen rápidamente en la zona dañada y crean una red de fibras proteínicas que reemplazan las células dañadas por tejido cicatricial. Este tejido garantiza la integridad del corazón, pero reduce su capacidad de contraerse y bombear sangre.
Por lo tanto, a largo plazo, un ataque cardíaco aumenta las probabilidades de insuficiencia cardíaca, una enfermedad crónica en la que el corazón es incapaz de satisfacer todas las necesidades del cuerpo, inicialmente durante el esfuerzo físico y más tarde incluso en reposo. La insuficiencia cardíaca afecta alrededor de 64 millones de personas en todo el mundo.
Durante la última década, se ha demostrado que la respuesta del sistema inmunológico a los daños cardíacos está directamente relacionada con la recuperación y rehabilitación cardíacas. Pero cuando la inflamación desencadenada por esta respuesta no cede y se vuelve crónica, el daño se agrava aún más y puede provocar insuficiencia cardíaca.
Como ya se había establecido que Copaxone altera la composición de las células del sistema inmunológico y las proteínas que liberan, suprimiendo así la inflamación, Sarig se preguntó si sería posible utilizar el fármaco para examinar cómo influye el sistema inmunológico en la recuperación de un ataque cardíaco.
En el nuevo estudio, dirigido por Sarig y dos estudiantes de investigación del laboratorio de Tzahor, el médico Gal Aviel y Jacob Elkahal, los investigadores trataron a ratones que habían sufrido ataques cardíacos con una inyección abdominal diaria de Copaxone.
Los ecocardiogramas revelaron que el fármaco mejoraba el funcionamiento de los corazones dañados de los ratones y que sus cámaras cardíacas enviaban más sangre a las grandes arterias con cada latido, lo que a su vez suministraba más sangre vital a otros órganos.
El área de la cicatriz en los ratones tratados era relativamente pequeña; además, las grandes cicatrices que cubrían al menos el 30 por ciento de la cámara izquierda se observaron solo en los ratones que no fueron tratados. Las personas que sufren ataques cardíacos no siempre acuden a urgencias de inmediato, pero los investigadores descubrieron que Copaxone era eficaz en ratones incluso cuando el tratamiento comenzaba entre 24 y 48 horas después del ataque cardíaco.
La siguiente etapa del estudio fue probar el tratamiento en un modelo de rata, pero esta vez los investigadores comenzaron el tratamiento casi un mes después del ataque cardíaco, cuando las ratas ya tenían insuficiencia cardíaca crónica.
Al final del tratamiento de dos meses, el porcentaje de sangre bombeada con cada latido del corazón aumentó en un 30 por ciento de media, y la contractilidad cardíaca (la capacidad de los ventrículos para contraerse) mejoró en casi un 60 por ciento. Un mes después del final del tratamiento, el bombeo de sangre siguió mejorando y las mejoras en la contractilidad cardíaca persistieron.
Así, mientras buscaban responder a una pregunta científica fundamental (en qué medida el sistema inmunológico afecta a la rehabilitación cardíaca), los científicos descubrieron una nueva y prometedora posibilidad para tratar una enfermedad cardíaca común.
Para su sorpresa, el equipo también descubrió que el fármaco actúa no solo influyendo en la composición de las células del sistema inmunitario en la zona dañada del corazón, sino también, aparentemente, protegiendo directamente las propias células del músculo cardíaco: se descubrió que Copaxone protegía las células del músculo cardíaco en cultivos de tejidos que no contenían células inmunitarias. En una etapa posterior, el tratamiento también detuvo la división de las células fibrosas que forman el tejido cicatricial y estimuló la producción de nuevos vasos sanguíneos.
“El tratamiento con Copaxone no provoca la división de las células del músculo cardíaco”, explica Sarig. “Ayuda a que las células existentes sobrevivan y se contraigan de forma eficaz, mejora la producción de vasos sanguíneos que las irrigan y retrasa la formación de tejido cicatricial”.
A la luz de sus prometedores resultados de laboratorio, los científicos de Weizmann, junto con Aviel y otros médicos, unieron fuerzas con el profesor Offer Amir y la profesora Rabea Asleh del Centro Médico Hadassah de Jerusalén para llevar a cabo un ensayo clínico de fase 2a que examina la eficacia de las inyecciones subcutáneas de Copaxone en pacientes con insuficiencia cardíaca.
Los resultados de este ensayo aún no se han publicado, pero se espera que muestren una rápida mejora de los marcadores de inflamación y daño cardíaco.
“Como la patente de Copaxone ha expirado, nos resulta difícil encontrar socios en la industria farmacéutica para continuar con esta investigación”, afirma Tzahor. “Aun así, readaptar un fármaco existente para un nuevo uso es rápido y económico en comparación con el desarrollo de un fármaco nuevo, y espero que algún donante u organización recoja el reto”.
También participaron en el estudio el Dr. Kfir-Baruch Umansky, la Dra. Hanna Bueno-Levy, Zachary Petrover, Yulia Kotlovski, la Dra. Daria Lendengolts, el Dr. David Kain, el Dr. Lingling Zhang y Shoval Miyara del Departamento de Biología Celular Molecular de Weizmann; la Dra. Tali Shalit del Centro Nacional de Medicina Personalizada Nancy y Stephen Grand Israel de Weizmann; el Dr. Matthias Kramer y el Prof. Yifat Merbl del Departamento de Inmunología de Sistemas de Weizmann; el Dr. Stav Kozlovski, el Prof. Ronen Alon, la Dra. Rina Aharoni y la Prof. Ruth Arnon del Departamento de Inmunología y Biología Regenerativa de Weizmann; el Dr. David Mishaly y el Dr. Uriel Katz del Centro Médico Sheba, Tel Hashomer; y el Dr. Dean Nachman del Centro Médico Hadassah en Jerusalén.
