Una rapida scoperta di farmaci
Le recenti innovazioni nel campo dell’automazione e l’elaborazione dei dati stanno consentendo agli scienziati di condurre rapidamente milioni di test chimici, genetici e farmacologici. Una tecnica in particolare, denominata screening ad alta intensità di elaborazione, ha rivoluzionato il campo della scoperta dei farmaci. Durante questo processo, milioni di proteine o geni sono stati sottoposti allo screening in relazione alle loro proprietà terapeutiche, utilizzabili nei farmaci per il trattamento di patologie. Dato che, per attivarsi, questi farmaci di solito si legano a una specifica proteina bersaglio, i ricercatori sono interessati in particolare a trovare i loro siti di legame bersaglio. Il progetto TARGETBINDER (Target binders) ha puntato a scoprire proteine corte (denominate peptidi) che si legano saldamente a proteine bersaglio interessanti sotto il profilo farmaceutico. I ricercatori hanno poi deciso di testare ulteriormente i peptidi maggiormente dotati di affinità leganti nella prospettiva dello sviluppo di nuovi farmaci. TARGETBINDER ha sviluppato un metodo per selezionare molti leganti di peptidi diversi per ogni proteina bersaglio. Innanzitutto, ha utilizzato una tecnica di visualizzazione ribosomiale di varianti per effettuare lo screening >10(+11) di differenti peptidi in relazione al legame. Un sequenziamento di ultimissima generazione poi ha fornito un elenco di un massimo di 100 000 leganti di peptidi candidati, che sono stati sintetizzati su vetrino. Il progetto ha poi validato i leganti di peptidi tramite colorazione con diverse proteine candidate. Parallelamente, ha sviluppato un dispositivo automatico in grado di misurare la forza legante per 10 000 peptidi per centimetro quadrato di ciascun vetrino. Una volta trovati, i leganti di peptidi ad elevata affinità sono stati testati in saggi biologici. I ricercatori hanno poi sintetizzato i leganti di peptidi più promettenti su vetrini appositamente sviluppati, a una densità di 10 000 peptidi per centimetro quadrato. Dopo averne verificata l’elevata affinità legante, i ricercatori hanno infine stabilito le segnature leganti o allungamenti di aminoacidi che fanno aderire ogni peptide alla sua proteina bersaglio. Nonostante le difficoltà per ottenere che le proteine bersaglio si legassero con i peptidi appena scoperti, TARGETBINDER ha ottenuto risultati molto positivi con alcune proteine rilevanti sotto il profilo farmaceutico. Tra queste ultime, la proteina legata al recettore fattore di crescita 2, o Grb2, risulta implicata nella crescita tumorale ed è, pertanto, un potenziale bersaglio per agenti anticancro. Con lo sviluppo e la messa a punto di tecniche ad alta intensità di elaborazione, TARGETBINDER ha reso più efficienti i metodi per la formulazione di farmaci. Ne deriveranno effetti rivelanti sulla medicina e nel settore delle biotecnologie.
Parole chiave
Scoperta di farmaci, screening ad alta intensità di elaborazione, leganti bersaglio, peptidi, proteine bersaglio, Grb2
