Hallan puertas ocultas en las proteínas, una revolución para nuevos fármacos

Científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona (España) desarrollaron una nueva técnica con la que revelaron la existencia de ‘puertas ocultas’ que controlan la función de las proteínas, que podrían usarse como diana terapéutica y suponer una revolución para hallar nuevos fármacos contra numerosas enfermedades.

El estudio, que publicó la revista ‘Nature’, revela que el número de posibles dianas terapéuticas que hay en la superficie de las proteínas humanas es mucho mayor de lo que se creía.

El método, en el que se llevan a cabo decenas de miles de experimentos a la vez, sirvió para trazar el primer mapa de estas dianas tan difíciles de encontrar, también conocidas como lugares alostéricos, en dos de las proteínas humanas más habituales, lo que puso de manifiesto que son abundantes e identificables.

Según explicó el investigador del CRG, André Faure, esta nueva técnica “podría cambiar las reglas del juego para descubrir fármacos y dar lugar a medicamentos más seguros, más inteligentes y más eficaces porque permite a los laboratorios de todo el mundo buscar y aprovechar las vulnerabilidades de cualquier proteína, incluso las que se consideraban dianas imposibles”.

“No es solo que estos potenciales sitios terapéuticos sean abundantes, sino que hay pruebas que demuestran que se pueden manipular de muchas formas distintas. En lugar de solo activarlos y desactivarlos, podríamos modular su actividad como si fuera un termostato”, añadió Faure.

“Desde el punto de vista de la ingeniería, es como encontrar oro, porque nos da espacio suficiente para diseñar fármacos inteligentes dirigidos a lo malo y omiten lo bueno”, destacó el investigador español.

Tradicionalmente, los cazadores de fármacos diseñan tratamientos que se dirigen al lugar activo de una proteína, la pequeña región donde se producen las reacciones químicas o donde se unen las dianas.

El inconveniente de estos fármacos, que también se conocen como fármacos ortostéricos, es que los sitios activos de muchas proteínas son muy similares y, por tanto, los fármacos tienden a unirse e inhibir muchas proteínas diferentes a la vez, y esto puede producir efectos secundarios.

En comparación, la especificidad de los sitios alostéricos significa que los fármacos alostéricos son algunos de los medicamentos más eficaces que existen actualmente.

Muchos fármacos alostéricos, que tratan enfermedades diversas que van desde el cáncer o el sida hasta trastornos hormonales, se descubrieron por casualidad.

Los autores del estudio abordaron este problema desarrollando una técnica llamada PCA de doble profundidad (ddPCA), que describen como “un experimento a la fuerza bruta”.

“Rompemos las cosas expresamente de miles de formas diferentes para construir una imagen completa de cómo funciona algo”, detalló Ben Lehner, coordinador del programa de Biología de Sistemas del CRG y autor del estudio.

“Es como si sospechas que falla una bujía, pero en vez de comprobar esto, el mecánico desmonta todo el coche y revisa todas las piezas una por una. Analizando 10,000 cosas a la vez, identificamos todas las piezas que son realmente importantes”, puso como ejemplo.

El método funciona cambiando los aminoácidos que forman una proteína, que da lugar a miles de versiones distintas de la proteína con solo una o dos diferencias en la secuencia.

Entonces se analizan todos los efectos de las mutaciones a la vez en células vivas en el laboratorio.

Los datos obtenidos de los experimentos se introducen en redes neuronales, algoritmos que analizan los datos imitando el funcionamiento del cerebro humano, y crean mapas completos que determinan la ubicación de los sitios alostéricos en la superficie de las proteínas.