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FP7

CELLMULTIVINT Resultado resumido

Project ID: 293803
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: España

La multivalencia en sistemas biológicos: nuevos conceptos para la intervención clínica

Las biomoléculas son tan complejas que pueden unirse entre sí en más de un lugar. Un grupo de investigadores europeo ha explorado el alcance de este fenómeno en la biología y la medicina.
La multivalencia en sistemas biológicos: nuevos conceptos para la intervención clínica
Las interacciones multivalentes son muy habituales e importantes en los sistemas biológicos. Consistentes en la unión simultánea de múltiples ligandos de una molécula biológica a múltiples receptores de otra, pueden ser mucho más fuertes que las interacciones monovalentes correspondientes. Por ello, sus acciones agonistas, por las que se activa una respuesta biológica, y antagonistas son fundamentalmente diferentes de las de sus homólogas monovalentes.

Pese a su relevancia en sistemas biológicos, aún no se conoce bien el mecanismo por el que las interacciones multivalentes confieren una función biológica. El proyecto CELLMULTIVINT (Combining supramolecular chemistry, physico-chemical characterization and theoretical modeling to understand multivalent interactions at the cell-hyaluronan matrix interface) ha conseguido superar las limitaciones de estudios previos.

Los investigadores desarrollaron sistemas modelo bien definidos, altamente específicos y ajustables para estudiar la unión multivalente de polímeros y proteínas a superficies funcionales. Utilizando esa plataforma y el hialuronano, un importante polímero biológico, obtuvieron la primera evidencia de «superselectividad» en la unión multivalente. La superselectividad es la capacidad para discriminar claramente entre las células en función de su densidad superficial de receptores. Los resultados de esta investigación han sido publicados en el J. Am. Chem. Soc.

En concreto, los investigadores encontraron que la densidad superficial del polímero unido aumenta de manera más que lineal con la densidad superficial de centros de unión. Utilizando conceptos de física de la materia blanda, mostraron que la superselectividad es resultado de la multivalencia y se ve aumentada por la capacidad de interpenetración de los polímeros.

Combinando datos del sistema experimental ajustable con modelizaciones teóricas y simulaciones, CELLMULTIVINT demostró que es posible ajustar características moleculares como el tamaño, la valencia y la afinidad para ajustar la unión superselectiva.

Los resultados de la investigación llevada a cabo en el proyecto sientan las bases para el diseño de sondas multivalentes para aplicaciones biomédicas, por ejemplo fármacos poliméricos diseñados para dirigirse de manera selectiva a determinadas células. Otros avances podrían ser la modulación de la señalización celular y las reacciones inmunológicas, así como la inhibición de toxinas y patógenos.

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Palabras clave

Multivalencia, sistema biológico, ligando, receptor, superselectividad, sonda
Número de registro: 175243 / Última actualización el: 2016-03-03
Dominio: Biología, Medicina
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