HARNESS (Exosomas terapéuticos)

El envejecimiento de la población ha incrementado la prevalencia e incidencia de las enfermedades neurológicas. En 2015, la AHA estimóla incidencia de ictus en 15 millones de casos en todo el mundo. En el mismo año, la OMS estimó más de 9,9 millones de nuevos casosde demencia cada año, lo que implica un nuevo caso cada 3,2 segundos. La barrera hematoencefálica (BBB) es una barrera biológicacompleja que separa la sangre circulante del sistema nervioso central. Múltiples enfermedades neurológicas (EN) han sido asociadas a ladisfunción de la BBB. Las células endoteliales (EC) juegan un papel clave en el funcionamiento de la BBB y su integridad.

Las EC poseen múltiples funciones que incluyen la regulación del tráfico leucocitario, expresión de mediadores de la coagulación y elaboración de unpotente secretoma, a través del cual controlan el funcionamiento de la membrana basal y células adyacentes tales como pericitos y astrocitos. Recientes estudios han mostrado que las vesículas extracelulares, especialmente exosomas y microvesículas no son meros residuos lipídicos, sino que también son transportadores de ácidos nucleicos, proteínas, receptores, lípidos y factores de transcripción. Sepostula que el contenido de estas vesículas está programado y seleccionado específicamente por la célula secretora. Nuestra hipótesis esque la heterogeneidad en el fenotipo de las EC puede ser usada como biomarcador en las enfermedades neurológicas. Para probar nuestra hipótesis hemos diseñado una serie de experimentos transversales que coordinan ensayos in vitro, preclínicos y clínicos que permitan:

1) Aislar y purificar vesículas extracelulares en EC de la BBB, sobrenadantes de cultivos celulares, muestras animales y humanas.
2) Caracterizar la carga de las vesículas (DNA, RNA, proteína).
3) Estudiar los cambios genotípicos y fenotípicos de las vesículas bajo diferentes condiciones patológicas y su repercusión sobre las
células vecinas.
4) Explorar el potencial uso de las vesículas como vehículos terapéuticos.
Beneficios potenciales derivados:
– Un mayor conocimiento del papel de las EC y sus solutos como biomarcadores de EN.
– Diseñar agentes que puedan prevenir o retrasar la disfunción de la BBB y consecuentemente la EN.
– Desarrollar nuevas herramientas como métodos de purificación y plataformas de cribado para su uso en las EN.
– Mejorar la calidad de vida de las personas mayores; nuestro abordaje multidisciplinar y translacional se enmarca en una estrecha
colaboración con socios de industria que permitirá potenciar la transferencia tecnológica de los resultados al paciente.
– Extensión de una red internacional de investigación que servirá como base para futuras solicitudes de becas en EU/USA.

En su conjunto, el equipo de investigación proporciona una masa crítica única para lograr los objetivos propuestos. Los investigadores del IQS/URL aportan habilidades relacionadas con la bioingeniería, ingeniería química, ciencias de materiales y análisis matemáticos computacionales para construir modelos fisiológicos y plataformas de cribado in vitro. Los neurólogos del Hospital del Mar son expertos en el diagnóstico, manejo y estudio de enfermedades neurológicas. Los colegas de MIT asesoran sobre la biología de las EC en otros escenarios de la enfermedad y sobre los modelos preclínicos. Beneficiándose de su doble nombramiento IQS-MIT, la Dra. Balcells integrará y coordinará el equipo multidisciplinario.