Una recerca liderada per l’Institut de Recerca en Nutrició i Seguretat Alimentària (INSA) de la Universitat de Barcelona, la Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació de la mateixa institució i l’Institut de Biologia Molecular de Barcelona del Consell Superior d’Investigacions Científiques (IBMB-CSIC) ha dissenyat i provat amb èxit una molècula degradadora del gluten que podria ser una prometedora aliada per al maneig de la celiaquia, una malaltia autoimmunitària els símptomes de la qual es desencadenen amb el consum de gluten i d’altres prolamines presents en els cereals. Actualment, hi ha una completa absència d’alternatives terapèutiques més enllà d’una alimentació lliure de gluten, amb les dificultats que això representa en societats occidentals amb dietes basades en el blat.

La gran novetat és que la molècula és efectiva en concentracions molt baixes i en condicions de pH 2 —com el de l’estómac—, fet que no s’havia aconseguit amb cap de les molècules disponibles avui dia, les quals, tot i que es comercialitzen com a suplements nutricionals, no són una alternativa eficaç a les dietes lliures de gluten.

El treball, que es publica a la revista EMBO Molecular Medicine abans del 16 de maig, Dia Internacional de la Malaltia Celíaca, el lideren els investigadors Francisco José Pérez Cano, de l’INSA-UB, i F. Xavier Gomis Rüth, de l’IBMB-CSIC. Els primers autors són Marina Girbal González i Arturo Rodríguez Banqueri, també de l’INSA-UB i l’IBMB-CSIC, respectivament. A més, hi han participat equips de l’Institut de Recerca en Ciències de l’Alimentació (CSIC-UAM), la Universitat de Salzburg (Àustria) i la Universitat Tècnica de Munic (Alemanya).

Contrarestar el disparador de la celiaquia

El desencadenant de la celiaquia són les prolamines, unes proteïnes que es troben en la majoria de cereals comuns de la dieta mediterrània, com el gluten de blat. Quan es digereixen a l’estómac, es trenquen en fragments més petits (pèptids). Alguns poden resultar tòxics, com els pèptids immunògens del gluten (GIP, per les sigles en anglès), que són capaços de resistir els àcids gàstrics de l’estómac i arribar a l’intestí prim. Entre ells destaca el 33-mer, un fragment de l’α-gliadina del gluten de blat que és altament immunogen.

Això és un problema per a les persones amb celiaquia, perquè, una vegada a l’intestí prim, el 33-mer i els GIP restants s’uneixen amb molta facilitat a un receptor del sistema immunitari (l’antigen leucocitari humà o HLA), cosa que desencadena la resposta autoimmunitària inflamatòria que origina les manifestacions característiques de la malaltia.

Fa quatre anys, el Grup de Proteòlisi de l’IBMB-CSIC, dirigit per F. Xavier Gomis Rüth, va descriure en un article a Nature Communications que la neprosina —una molècula que es troba de forma natural en el suc digestiu de la planta carnívora Nepenthes ventrata— podia tallar els GIP. En col·laboració amb el Grup d’Autoimmunitat, Immunonutrició i Tolerància de la Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació de la UB, dirigit pel professor Francisco José Pérez Cano, van demostrar que la neprosina pot degradar el pèptid 33-mer i altres GIP abans que no arribi a l’intestí, amb la qual cosa es podria evitar aquesta resposta autoimmunitària inflamatòria.

Dissenyada amb enginyeria molecular

En el nou treball, l’equip ha dissenyat i posat a prova una variant dissenyada a partir de la neprosina. Batejada com a celiacasa, aquesta nova molècula mostra la seva màxima activitat en el pH gàstric de l’estómac, i, en sinergia amb la pepsina del sistema digestiu, aconsegueix trencar els GIP dels cereals i la gliadina del blat abans que no passin al duodè.

«Hi ha altres proteases, denominades genèricament glutenases, que degraden el gluten, però no són plenament actives en condicions de pH 2, el de l’estómac, sinó a pH 7, el del duodè, quan l’aliment predigerit ja ha abandonat l’estómac», explica Gomis Rüth. «Això obliga a incrementar les dosis fins a nivells que no les fan viables per a teràpies».

L’equip ha provat la molècula in vivo amb un model de ratolí desenvolupat per la Universitat de Chicago i que és el que reprodueix millor la celiaquia actualment. Els resultats mostren que la celiacasa és efectiva en dosis molt baixes, i que és capaç d’atenuar les manifestacions de la malaltia en ratolins que rebien gluten, fins i tot en quantitats elevades. «Es va reduir l’atròfia intestinal, la inflamació, la resposta d’anticossos i la disbiosi, és a dir, l’alteració de la composició de la microbiota», comenta Pérez Cano. «A més, es van restaurar els marcadors immunoreguladors a nivells normals, així com les rutes metabòliques microbianes».

Els resultats mostren que la celiacasa, una molècula estable davant d’àcids estomacals, podria ser una alternativa terapèutica coadjuvant per a una dieta lliure de gluten.

Un altre avantatge de la celiacasa és que a partir del duodè ja no és activa. «Quan ha fet la seva funció, ja no interessa que continuï activa, perquè no interfereixi amb cap altra proteïna de l’organisme», afegeix Gomis Rüth.

La molècula i les seves potencials aplicacions s’han protegit amb patent, i l’equip està fent els primers passos per crear una empresa derivada (spin-off) i aconseguir portar el desenvolupament fins a etapes més avançades.

Aquesta recerca s’ha finançat parcialment amb programes del Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, l’Agència de Gestió d’Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR) de la Generalitat de Catalunya, l’Associació de Celíacs de Catalunya i la xarxa Conexión Trigo del CSIC.

VÍDEO