10 de julio de 2019

Una 'nueva' proteína puede abrir nuevas puertas en el tratamiento de la fibrosis quística

Una 'nueva' proteína puede abrir nuevas puertas en el tratamiento de la fibrosis quística
Un potenciador (naranja) se une a un 'hotspot' proteico, alterando la conformación de la moléculaROCKEFELLER UNIVERSITY

MADRID, 10 Jul. (EUROPA PRESS) -

Científicos de la Universidad de Rockefeller (Estados Unidos) han caracterizado, por primera vez, la interacción entre los potenciadores y la proteína a la que se dirigen los medicamentos más nuevos para la fibrosis quística (FQ) en resolución atómica. La investigación, publicada en la revista 'Science', muestra que dos compuestos distintos actúan en la misma región de proteínas, un hallazgo que apunta a estrategias para desarrollar fármacos más efectivos en esta enfermedad.

En las últimas décadas, las opciones de tratamiento para las personas con fibrosis quística han mejorado drásticamente. Los medicamentos más nuevos, conocidos como potenciadores, se dirigen a una proteína llamada regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística, que está mutada en personas con la enfermedad. Sin embargo, aunque estos medicamentos pueden ayudar a algunas personas con FQ, están lejos de ser perfectos. Además, los investigadores no han podido averiguar cómo funcionan realmente los medicamentos, hasta ahora.

El regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR) es un canal que, cuando se abre, permite que los iones de cloruro entren y salgan de las células. Cuando la CFTR está mutada, los iones no pueden fluir libremente, lo que provoca cambios en la composición de los órganos internos que recubren el moco. Estos cambios pueden ser particularmente peligrosos en los pulmones, donde provocan la acumulación de moco espeso, lo que conduce a una alteración de la respiración e infecciones persistentes.

Los potenciadores se utilizan para aumentar el flujo de iones a través de la CFTR, mejorando algunos síntomas de la fibrosis quística. Actualmente, solo uno de estos medicamentos, conocido como ivacaftor, está en el mercado; otro, llamado 'GLPG1837', se encuentra actualmente en desarrollo. "Ivacaftor puede mejorar la función pulmonar en un 10 por ciento. Puede ayudar mucho, pero no es una cura y no todos responden a ella. Así que hay mucho interés en desarrollar nuevos potenciadores", explica la autora líder del trabajo, Jue Chen.

Persiguiendo este objetivo, investigaron cómo funcionan los potenciadores existentes. Utilizaron la microscopía crioelectrónica, una técnica que envía electrones a un espécimen congelado para revelar la arquitectura de las proteínas a nivel atómico, para estudiar la estructura de la CFTR unida a ivacaftor o a 'GLPG1837'. Sorprendentemente, los investigadores encontraron que los dos medicamentos se unen exactamente en el mismo punto de la proteína.

"Estos compuestos son desarrollados por dos compañías diferentes y tienen propiedades químicas muy diferentes. Pero se las arreglan para llegar al mismo lugar. Eso nos dice que esta es una región muy sensible e importante de la proteína", indica la investigadora.

Al analizar el punto donde los dos potenciadores se unen, los investigadores observaron una característica peculiar: esta área contenía bucles desenrollados dentro de la membrana que significan una estructura flexible. Y esta flexibilidad, según los investigadores, cumple una función práctica.

"La región que identificamos funciona como una bisagra que se abre para permitir que los iones atraviesen el canal, por lo que su estructura debe ser flexible. Los compuestos que estudiamos se unen a esa misma región y la encierran en una conformación de canal abierto para mejorar el flujo de iones. Así es como funcionan", detalla.

Con este conocimiento, espera crear compuestos que apunten directamente a esta bisagra y hacer un trabajo aún mejor para mantener abierto el canal de iones. Y mientras trabajan hacia el desarrollo de nuevos medicamentos, anima a otros investigadores a hacer lo mismo. Este tipo de competencia "reducirá el coste de los potenciadores, haciendo que el medicamento esté disponible para una porción mucho mayor de pacientes", concluye.

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