Una nueva investigación descubre implicaciones positivas en la medicación contra el tabaco
Para todos aquellos que hayan intentado dejar de fumar, sufrido trastornos del sueño o padecido una enfermedad muscular, los descubrimientos realizados por un equipo de científicos financiados con fondos comunitarios serán muy gratos. Éstos, presentados en la revista Public Library of Science (PLoS) Biology, ofrecen una serie de puntos de vista novedosos sobre el desarrollo de tratamientos para varias enfermedades comunes a la luz de los descubrimientos realizados sobre los efectos del veneno curare en los canales iónicos de proteínas de membrana. La investigación, que recibió fondos del proyecto NEUROCYPRES mediante el área temática «Salud» del Séptimo Programa Marco (7PM), ha servido para ampliar el conocimiento que se posee sobre este veneno tan poco conocido para la comunidad científica. La membrana celular humana, la pared de una célula viva, contiene más de 7.000 proteínas, aunque hasta ahora sólo se ha logrado identificar la estructura y la función de 27 de ellas. Los canales iónicos son un tipo importante de proteínas de membrana responsables de la comunicación. Estos canales tienen una función similar a la de interruptores y su forma es la de poros microscópicos que pueden abrirse y cerrarse para que los iones, partículas con carga eléctrica, circulen a través de ellos hacia o desde el interior de la célula. Hay venenos capaces de interrumpir esta comunicación entre células en el organismo mediante el bloqueo de los canales iónicos. Un grupo de investigadores ha mostrado el efecto paralizador del curare en la estructura de los canales iónicos mediante una serie de imágenes tridimensionales. El profesor Ulens, uno de los autores del estudio y director del Laboratorio de Neurobiología Estructural de la Universidad Católica de Lovaina, explica la importancia de las imágenes tridimensionales: «Somos cerrajeros que estudiamos a escala atómica cómo encaja una llave (el veneno) en la cerradura de una puerta (el canal iónico), y cómo esta llave mantiene cerrada la puerta. Algunos tipos de veneno sólo entran en una cerradura, pero el curare es una llave maestra capaz de cerrar varios canales iónicos.» A la vista de las imágenes tridimensionales obtenidas de la estructura de esta cerradura, el equipo internacional de científicos de Bélgica, Rusia, Países Bajos y Estados Unidos considera que es posible desarrollar medicamentos a modo de llave maestra para una serie de enfermedades. También confían en que así ocurrirá con medicamentos específicos para ciertas enfermedades como el tabaquismo, debido a que la nicotina afecta a un canal iónico específico. No obstante, la naturaleza poco conocida de las proteínas de membrana supuso distintos retos para los investigadores. La cristalografía de rayos X, en la que cristales de proteínas se cultivan en agua y a continuación se obtienen imágenes de rayos X para mostrar y examinar su estructura, es la técnica más empleada en el estudio de proteínas. Sin embargo, el crecimiento de cristales de lipoproteínas de membrana sigue entrañando dificultades debido a la naturaleza grasa de la membrana celular. El profesor Ulens explica la forma en la que su equipo superó este reto: «Durante los últimos diez años los investigadores nos veíamos obligados a utilizar puertas traseras: una copia química de una sección de un canal iónico. Con características químicas parecidas pero sin porosidad. De este modo resultaba mucho más fácil la formación de cristales. Por vez primera, nuestro laboratorio ha aplicado la entrada trasera al canal iónico, sensible al curare. Ahora tenemos una idea de cómo esta clase de canales iónicos reconoce sustancias químicas.» El curare posee un efecto paralizador tan potente que uno de sus componentes se utiliza en cirugía pulmonar. También es el veneno que utilizan algunas poblaciones indígenas del Amazonas en la caza, impregnando la punta de sus flechas con él para paralizar a su presa. Científicos de todo el mundo han tratado de determinar la estructura tridimensional de las proteínas de membrana al considerarlo un elemento clave para la investigación farmacológica. El proyecto NEUROCYPRES espera realizar progresos en este sentido, desvelar los mecanismos básicos del funcionamiento de los receptores y abrir nuevos caminos en el diseño racional de fármacos. El profesor Ulens también confía en que los descubrimientos de su equipo abran una nueva vía para el desarrollo de medicamentos. En sus propias palabras: «Antes, la industria farmacéutica desarrollaba medicamentos mediante el sistema de arrojar cientos de miles de sustancias en los canales iónicos. Si una de ellas provocaba una reacción se probaba en pacientes, un sistema de ensayo y error. Nuestra investigación permite el desarrollo de medicamentos orientado a objetivos: al conocer mejor la estructura [tridimensional] de un canal iónico se pueden hallar medicamentos específicos que se unan a la proteína.»Para más información, consulte: Universidad Católica de Lovaina: http://www.kuleuven.be/english/(se abrirá en una nueva ventana) NeuroCypres: http://www.neurocypres.eu/(se abrirá en una nueva ventana)
Países
Bélgica, Países Bajos, Rusia, Estados Unidos