Nueva tecnología para racionalizar el descubrimiento de fármacos
Investigadores de la Universidad George Mason han descubierto la ubicación exacta donde se unen dos proteínas responsables de ocultar las células cancerosas del sistema inmunológico. Este descubrimiento proporciona un enfoque novedoso para el desarrollo de nuevos medicamentos de inmunoterapia para el cáncer que pueden administrarse en forma de píldora, en comparación con las terapias intravenosas existentes.
Estos modelos tridimensionales de un receptor, un co-receptor y un ligando demuestran cómo funciona la tecnología de pintura de proteínas. Las proteínas ligadas en su forma nativa están recubiertas de pequeñas moléculas de colorantes. Las regiones que no están pintadas cuando las proteínas están unidas, designadas blancas, pueden ser detectadas por espectrometría de masas e informar el desarrollo racional de medicamentos.
Photo by Evan Cantwell
Según Amanda Haymond, autora principal del estudio e investigadora del Center for Applied Proteomics and Molecular Medicine y del Institute for Biohealth Innovation, el descubrimiento fue posible gracias a una tecnología de pintura de proteínas desarrollada internamente, financiada por el programa Innovative Molecular Analysis Technology (IMAT) del National Cancer Institute.
"El objetivo del IMAT es apoyar la creación de nuevas tecnologías que permitan a los científicos hacer descubrimientos transformadores en la investigación del cáncer que antes no eran posibles", dijo Tony Dickherber, director del programa IMAT.
La tecnología de pintura de proteínas, desarrollada bajo el financiamiento de los Institutos Nacionales de Salud, es en efecto transformadora. El proceso comienza con dos o más proteínas que, al unirse, provocan enfermedades. Los científicos usan pequeñas moléculas de colorantes para pintar las proteínas ligadas, y luego una reacción química conocida como desnaturalización las corta en pedazos. El paso final es cuando los científicos utilizan un espectrómetro de masas para identificar las regiones no pintadas, que es donde se tocan las proteínas.
Las tecnologías actuales en la fase inicial del descubrimiento de fármacos, como la cristalografía, son a menudo complicadas, costosas y requieren mucho tiempo. La tecnología de pintura de proteínas identifica específicamente los puntos de contacto proteína-proteína, resaltando una ubicación ideal y una receta a seguir para el desarrollo de fármacos. La receta, junto con el hecho de que la tecnología permite realizar pruebas rápidas de rendimiento del fármaco, significa que los resultados pueden obtenerse en varios días, en lugar de años.
Para construir sobre este éxito, el equipo de Mason necesitaba empujar más límites. En el nuevo artículo, el equipo describe cómo mejoraron su tecnología, informando sobre el desarrollo y la optimización de un nuevo colorante proteico que ha sido probado con éxito en complejos proteicos clínicamente relevantes, PD-1 y PD-L1. La publicación también revela nuevos hallazgos que descifran químicamente la forma en que los colorantes interactúan con las proteínas, lo cual ha sido un misterio para los científicos durante décadas.
"El secreto para usar la técnica de pintura de proteínas es tener la molécula de tinte perfecta con la estructura adecuada para unirse firmemente a las proteínas", aseguró Haymond.
Monet Pharmaceuticals, una compañía farmacéutica de nueva creación con sede en el condado de Prince William, Virginia, se ha asociado con el equipo de Mason para conceder licencias exclusivas de patentes propiedad de la universidad que cubren ampliamente la tecnología de la pintura de proteínas.
"Tenemos muchos profesores talentosos en Mason que crean tecnologías innovadoras, pero se necesitan asociaciones para maximizar el impacto. En este caso, el impacto está acelerando el paradigma del descubrimiento de fármacos", señaló Lance Liotta, codirector del Centro de Proteómica Aplicada y Medicina Molecular.
Aunque la impresionante tecnología tiene el potencial de transformar el proceso de descubrimiento de fármacos, se basa en unos principios humildes.
"Comenzó con una simple idea que pudimos probar en el laboratorio. Este es un buen ejemplo de por qué siempre debemos ignorar los pensamientos que impiden que alguien ya haya pensado en esto, o que un experimento nunca funcionaría. Algunas de las ideas más simples pueden llevar a los descubrimientos más grandes", dijo Haymond.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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