Un equipo de investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona (España) desarrolló un nuevo método para estudiar los receptores acoplados a proteínas G (GPCR), una familia de moléculas presentes en la superficie de las células que cumple un papel fundamental en la recepción y transmisión de señales. El hallazgo podría abrir nuevas posibilidades para diseñar medicamentos más precisos y reducir los efectos secundarios no deseados.
Según explicaron los autores del trabajo, publicado en la revista científica Nature Structural & Molecular Biology, aproximadamente uno de cada tres medicamentos aprobados en el mundo actúa sobre estos receptores. En el organismo humano existen alrededor de 800 tipos diferentes, que permiten a las células detectar señales como hormonas, neurotransmisores y metabolitos, y desencadenar respuestas específicas.
La adrenalina, la histamina y la serotonina, por ejemplo, dependen de estos mecanismos para transmitir información hacia el interior de las células. Sobre esta misma familia de proteínas actúan medicamentos de uso habitual, como los betabloqueantes, los antihistamínicos, los opioides y los inhaladores utilizados para tratar enfermedades respiratorias.
El problema es que muchos de estos receptores tienen estructuras similares. Por eso, un medicamento diseñado para actuar sobre uno de ellos puede terminar interactuando también con otros y provocar efectos no deseados. Hasta ahora, conseguir que un fármaco reconociera de manera selectiva un objetivo molecular determinado representaba un desafío para la investigación farmacológica.
Para avanzar en esa dirección, el equipo desarrolló un mapa funcional del receptor beta-2 adrenérgico, una proteína que participa en la relajación de las vías respiratorias. Se trata del receptor sobre el que actúan medicamentos inhalados como el salbutamol y el salmeterol, utilizados en el tratamiento del asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).
El procedimiento consistió en estudiar miles de variantes de esa proteína. Los investigadores trabajaron con 7.500 versiones diferentes, que introdujeron en células humanas y probaron frente a distintas dosis de medicamentos. El experimento permitió reunir más de 150.000 mediciones correspondientes a un solo receptor y detectar regiones de la proteína que podrían modificarse para controlar con mayor precisión su actividad.
Para comprobar si la metodología podía aplicarse a otras proteínas, los científicos también la utilizaron en una segunda molécula involucrada en la regulación del agua en los riñones. Los resultados fueron prometedores y respaldaron la posibilidad de extender este tipo de mapas funcionales a otros integrantes de la misma familia.
Los investigadores describieron el avance como el comienzo de una nueva etapa en el descubrimiento de medicamentos, en la que no solo se conozca la estructura de las proteínas y los lugares donde pueden unirse los fármacos, sino también cómo funciona cada una de sus partes y qué respuestas desencadena su interacción. A largo plazo, esta información podría ayudar a diseñar tratamientos más selectivos, con efectos terapéuticos mejor definidos y menos consecuencias no deseadas.
Fuente: SINC.
