Un equipo de investigación de Barcelona ha dado un paso relevante en la lucha contra la celiaquía al diseñar una molécula capaz de degradar el gluten directamente en el estómago. El nuevo compuesto, bautizado como celiacasa, ha logrado resultados positivos en modelos animales y se presenta como una potencial herramienta terapéutica complementaria a la dieta sin gluten.
Por ahora no se trata de una cura ni de un producto disponible en farmacias, pero los datos preliminares apuntan a que esta molécula podría ayudar a neutralizar las fracciones más problemáticas del gluten antes de que lleguen al intestino delgado, reduciendo así la respuesta autoinmunitaria que caracteriza a la enfermedad celíaca.
Un desarrollo liderado desde Barcelona con sello CSIC y Universidad de Barcelona
El trabajo está impulsado por un consorcio científico formado por el Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC), el Instituto de Investigación en Nutrición y Seguridad Alimentaria de la Universitat de Barcelona (INSA-UB) y la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación de la UB. A ellos se suman colaboradores de centros de referencia en Europa y Estados Unidos, como la Universidad de Salzburgo, la Universidad Técnica de Múnich y la Universidad de Chicago.
La investigación, cuyos resultados se han difundido en la revista EMBO Molecular Medicine, está liderada por los investigadores F. Xavier Gomis-Rüth (IBMB-CSIC) y Francisco José Pérez Cano (INSA-UB). Los primeros autores del trabajo son Marina Girbal-González y Arturo Rodríguez Banqueri, que han tenido un papel clave en el diseño y caracterización de la nueva molécula.
La publicación del estudio se ha programado en torno al Día Internacional de la Celiaquía, una fecha simbólica que pone el foco en una patología que, pese a su elevada prevalencia en Europa, sigue sin contar con tratamientos farmacológicos específicos más allá de la estricta eliminación del gluten en la dieta.
La financiación del proyecto procede de diversas fuentes públicas y asociativas, entre ellas programas del Ministerio de Ciencia e Innovación, la agencia AGAUR de la Generalitat de Catalunya, la Asociación de Celíacos de Cataluña y la red Conexión Trigo del CSIC, lo que muestra el interés creciente en encontrar soluciones terapéuticas para esta enfermedad.
Qué es la celiaquía y por qué el gluten es tan problemático
La celiaquía es una enfermedad autoinmune desencadenada por el consumo de gluten, un conjunto de proteínas presentes en cereales como el trigo, la cebada o el centeno. En personas genéticamente predispuestas, estas proteínas no se digieren correctamente y acaban provocando una reacción inmunitaria anómala.
El problema se concentra en unas proteínas llamadas prolaminas. Cuando llegan al estómago y al intestino, se fragmentan en trozos más pequeños, conocidos como péptidos inmunogénicos del gluten (GIP). Algunos de estos péptidos son especialmente resistentes a los ácidos gástricos y a las enzimas digestivas habituales.
Entre estos fragmentos destaca el llamado 33-mero, derivado de la α-gliadina del trigo. Este péptido es especialmente inmunogénico: consigue sobrevivir al entorno ácido del estómago y, una vez en el intestino delgado, se une con gran afinidad a moléculas del sistema inmunitario humano como el antígeno leucocitario humano (HLA). Esa unión es la chispa que activa la respuesta autoinmune e inflamatoria propia de la celiaquía.
Como consecuencia, las personas celíacas pueden sufrir atrofia de las vellosidades intestinales, inflamación crónica, alteraciones de la microbiota y síntomas muy variados, que van desde molestias digestivas y pérdida de peso hasta manifestaciones extraintestinales como anemia, fatiga o problemas cutáneos.
En la actualidad, el único abordaje eficaz es una dieta estricta sin gluten durante toda la vida. En entornos como España y el resto de Europa, donde el trigo y sus derivados están presentes en una amplia variedad de alimentos, seguir esta pauta resulta complejo y exige una vigilancia constante frente a trazas y contaminaciones cruzadas.
Del jugo de una planta carnívora a la ingeniería molecular
El origen de la nueva molécula se remonta a una investigación previa del Grupo de Proteólisis del IBMB-CSIC, dirigido por F. Xavier Gomis-Rüth. Hace unos cuatro años, este equipo describió en la revista Nature Communications una enzima llamada neprosina, presente de forma natural en el jugo digestivo de la planta carnívora Nepenthes x ventrata.
La neprosina demostró ser capaz de cortar los péptidos inmunogénicos del gluten, incluido el 33-mero, antes de que alcanzaran el intestino delgado. En colaboración con el grupo de Autoinmunidad, Inmunonutrición y Tolerancia de la Facultad de Farmacia de la UB, los investigadores confirmaron que esta enzima vegetal podía degradar los fragmentos más conflictivos del gluten y, en teoría, reducir la respuesta inflamatoria en modelos experimentales.
A partir de ese hallazgo, el equipo se propuso optimizar y adaptar la neprosina mediante ingeniería molecular para crear una variante más adecuada para un posible uso terapéutico en humanos. El objetivo era mejorar su estabilidad, ajustar su actividad al entorno del estómago y garantizar que actuara con precisión sobre los péptidos del gluten sin interferir con otras proteínas del organismo.
El resultado de ese trabajo de diseño y modificación es la nueva molécula, denominada celiacasa. El nombre hace referencia directa a su posible aplicación futura en el contexto de la celiaquía, aunque los propios investigadores insisten en que, por ahora, se trata de un candidato en fase preclínica.
Celiacasa: una molécula que funciona donde otras fallan
La principal característica de la celiacasa es que alcanza su máxima actividad en condiciones de pH 2, es decir, en un entorno de acidez similar al del estómago humano. Esta propiedad la diferencia de otras proteasas comercializadas como suplementos digestivos, conocidas genéricamente como glutenasas.
Estas otras enzimas suelen funcionar mejor alrededor de pH 7, el del duodeno, cuando el alimento ya ha abandonado el estómago y se encuentra en fases posteriores de la digestión. Para que resulten eficaces en ese punto, es necesario recurrir a dosis relativamente altas, lo que limita su viabilidad como tratamiento terapéutico real y las deja, en la práctica, como simples ayudas nutricionales de efecto muy limitado.
La celiacasa, en cambio, está pensada para actuar de forma temprana, justo cuando el alimento está siendo sometido a la acción de los ácidos gástricos. En sinergia con la pepsina —una de las principales enzimas digestivas humanas en el estómago—, esta molécula es capaz de romper los péptidos inmunogénicos del gluten y la gliadina del trigo antes de que el bolo alimenticio pase al duodeno.
Según detalla el equipo, esta actividad se logra con concentraciones muy bajas de celiacasa, lo que refuerza su potencial como candidata terapéutica. A diferencia de otros compuestos, no sería necesario administrar grandes cantidades para obtener un efecto significativo sobre los fragmentos tóxicos del gluten.
Otro aspecto destacado es su perfil de seguridad previsto: la molécula se inactiva cuando abandona el entorno ácido del estómago. Una vez superado el duodeno, deja de ejercer su función proteolítica, reduciendo el riesgo de que degrade otras proteínas del organismo que no deberían ser modificadas.
Resultados en modelos de ratón con celiaquía
Para evaluar el comportamiento de la celiacasa en un organismo vivo, los investigadores han recurrido a modelos de ratón que reproducen de forma fiable la celiaquía humana, desarrollados por la Universidad de Chicago. Estos modelos permiten observar qué ocurre cuando los animales consumen gluten en presencia o ausencia del nuevo compuesto.
Los ensayos in vivo muestran que la celiacasa, administrada a dosis muy bajas, consigue atenuar de manera notable las manifestaciones de la enfermedad en ratones que recibían gluten, incluso cuando las cantidades ingeridas eran elevadas.
Tal como explica Francisco José Pérez Cano, en estos animales se observó una reducción de la atrofia intestinal y una disminución de la inflamación típica de la respuesta autoinmunitaria. Además, se registró una menor respuesta de anticuerpos específicos frente al gluten, uno de los marcadores habituales de actividad de la enfermedad.
Los análisis también indican que la celiacasa ayudó a normalizar la composición de la microbiota intestinal, corrigiendo la disbiosis asociada a la exposición continuada al gluten. Junto a ello, se restauraron marcadores inmunorreguladores y rutas metabólicas microbianas que se encontraban alterados en los ratones celíacos sin tratamiento.
En conjunto, estos resultados en modelos animales sugieren que la nueva molécula podría mitigar buena parte del daño intestinal y de la respuesta inmune que provoca el gluten en un contexto celíaco, siempre que actúe en el momento adecuado del proceso digestivo.
¿Qué papel podría tener en el futuro manejo de la celiaquía?
A pesar de los datos prometedores, los investigadores insisten en que la celiacasa aún se encuentra en fase preclínica. Hasta ahora, las pruebas se han realizado en modelos de ratón y en condiciones de laboratorio controladas, por lo que falta un recorrido largo antes de pensar en un posible uso en pacientes.
La idea del equipo no es sustituir la dieta sin gluten, sino diseñar una terapia coadyuvante que pueda complementar la alimentación estricta. En la práctica, este tipo de tratamiento podría ayudar a minimizar el impacto de pequeñas exposiciones accidentales o de trazas de gluten difíciles de evitar en el día a día.
En Europa y en España, donde el consumo de productos a base de trigo es muy elevado, esto podría representar una mejora importante en la calidad de vida de las personas celíacas, que a menudo viven con el miedo constante a las contaminaciones cruzadas en restaurantes, comedores escolares o alimentos procesados.
No obstante, cualquier aplicación clínica exigirá ensayos en humanos que confirmen la seguridad, la dosis óptima y la eficacia real del compuesto en distintos perfiles de pacientes. Será necesario determinar, por ejemplo, si la molécula funciona del mismo modo en personas con diferentes niveles de sensibilidad al gluten o en aquellos con patologías asociadas.
También habrá que estudiar cómo se integra la celiacasa en la rutina diaria: si se administraría en forma de cápsulas junto con las comidas, en un formato similar a algunos suplementos digestivos actuales, o si requeriría un esquema diferente de uso y supervisión médica.
Patente, spin-off y próximos pasos de la investigación
Dado el potencial de la nueva molécula, el equipo ha procedido a proteger la celiacasa y sus posibles aplicaciones mediante patente. Esto permite ordenar el desarrollo futuro, facilitar colaboraciones con la industria y, a la larga, abrir la puerta a productos farmacéuticos regulados.
Paralelamente, los investigadores están dando los primeros pasos para crear una empresa derivada (spin-off), con el objetivo de trasladar el hallazgo del entorno académico a un modelo de desarrollo más cercano al mercado. Esta estructura facilitará la captación de inversión y la organización de las fases de ensayos clínicos.
Los siguientes hitos pasan por profundizar en los estudios preclínicos, afinar el perfil de seguridad, estudiar la estabilidad del compuesto en diferentes formulaciones y diseñar ensayos que permitan valorar su comportamiento en condiciones que se aproximen cada vez más a la realidad clínica.
Solo una vez superadas esas etapas se podrá plantear el inicio de ensayos clínicos en personas celíacas, que deberán seguir protocolos rigurosos y escalonados para evaluar distintos niveles de dosis, posibles efectos secundarios y beneficios concretos sobre síntomas y marcadores de enfermedad.
Aunque el calendario aún es incierto, el grupo investigador confía en que la celiacasa pueda convertirse, con el tiempo, en la primera alternativa terapéutica complementaria a la dieta sin gluten que haya demostrado eficacia y seguridad en condiciones reales.
En conjunto, el trabajo desarrollado por el IBMB-CSIC, el INSA-UB y la Universidad de Barcelona dibuja un escenario en el que, si la investigación confirma los resultados obtenidos en ratones, las personas con celiaquía podrían disponer de una herramienta adicional para protegerse del gluten, especialmente frente a exposiciones involuntarias, manteniendo la dieta sin gluten como base del tratamiento pero con un margen de seguridad más amplio en su día a día.
