Los péptidos sintéticos pueden suprimir la formación de depósitos dañinos
Candidatos valiosos para el desarrollo de fármacos para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer y la diabetes de tipo 2
En la enfermedad de Alzheimer, la degeneración de las células cerebrales está relacionada con la formación de agregados y depósitos de proteínas tóxicas conocidos como placas amiloides. Procesos similares desempeñan también un papel importante en la diabetes de tipo 2. Un equipo de investigación dirigido por la Universidad Técnica de Múnich ha desarrollado unas "miniproteínas", denominadas péptidos, capaces de unirse a las proteínas que forman los amiloides e impedir su agregación en amiloides citotóxicos.
Muchas enfermedades celulares y neurodegenerativas están relacionadas con la formación de agregados proteicos tóxicos que provocan la muerte celular. Representantes destacados de estas enfermedades son la enfermedad de Alzheimer y la diabetes mellitus de tipo 2, con más de 50 millones y 400 millones de pacientes en todo el mundo, respectivamente. Cabe destacar que el número de pacientes de Alzheimer y diabetes aumenta constantemente, a medida que la población envejece. Sin embargo, las dos enfermedades siguen siendo hasta ahora incurables. Por ello, se necesitan urgentemente nuevos enfoques terapéuticos.
Dirigirse a la formación de agregados amiloides perjudiciales es un enfoque prometedor. Un equipo dirigido por Aphrodite Kapurniotu, catedrática de Bioquímica de Péptidos de la Universidad Técnica de Múnich (TUM), ha desarrollado nuevos péptidos sintéticos capaces de bloquear en modelos experimentales los agregados amiloides tóxicos relacionados con ambas enfermedades.
Interacciones moleculares entre la enfermedad de Alzheimer y la diabetes de tipo 2
Estudios anteriores demostraron que ciertas "interacciones cruzadas" entre las proteínas amiloidógenas de las dos enfermedades aceleran drásticamente su proceso de agregación amiloide. Estos hallazgos podrían explicar por qué las personas que padecen una de las dos enfermedades podrían tener un mayor riesgo de padecer también la otra.
El equipo desarrolló péptidos sintéticos que podrían funcionar como inhibidores eficaces de la agregación amiloide en ambas enfermedades. El profesor Kapurniotu afirma: "Los péptidos diseñados son, de hecho, capaces de unirse a las proteínas amiloidógenas relacionadas con ambas enfermedades y de suprimir eficazmente tanto la agregación amiloide citotóxica como las interacciones de aceleración cruzada del amiloide. Sorprendentemente, aunque los agregados mixtos formados por las interacciones de los péptidos diseñados con las proteínas amiloidógenas tienen un aspecto muy similar a los agregados amiloides dañinos, carecen por completo de efectos citotóxicos. Además, estos agregados mixtos que se asemejan a los amiloides son absorbidos con mayor eficacia por las células inmunitarias fagocíticas que los agregados amiloides".
Futuros estudios allanarán el camino hacia la aplicación médica
Cada vez hay más pruebas que sugieren que la enfermedad de Alzheimer y la diabetes de tipo 2 están relacionadas entre sí. El profesor Kapurniotu cree, por tanto, que los péptidos diseñados podrían ser valiosos candidatos para el desarrollo de fármacos para tratar ambas enfermedades.
La TUM ya ha presentado una solicitud de patente. Ahora está previsto realizar más estudios para trasladar los resultados de los modelos experimentales a la clínica.
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Publicación original
Taş K., Volta B.D., Lindner C., El Bounkari O., Hille K., Tian Y., Puig-Bosch X., Ballmann M., Hornung S., Ortner M., Prem S., Meier L., Rammes G., Haslbeck M., Weber C., Megens R.T.A., Bernhagen J., Kapurniotu A. Designed peptides as nanomolar cross-amyloid inhibitors acting via supramolecular nanofiber co-assembly. Nat. Commun. 2022 Aug 25;13(1):5004.
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