Imatge: Esquema de la interacció proteïna-proteïna
El descobriment va significar un gran pas cap al desenvolupament de fàrmacs dirigits i controlats per llum, ja que els efectes del fàrmac es limitarien a un àrea i a un temps específic, reduint així els efectes secundaris.
Ara, en experiments recents, els mateixos investigadors han estat emprant les seves molècules foto sensibles per a controlar l’endocitosi -el procés mitjançant el qual les cèl·lules absorbeixen certes substàncies que necessiten per a funcionar correctament-, intervinguda per clatrina, amb el que han descobert que s’amplia el camp dels inhibidors potencials.
“Com moltes de les interaccions proteïna-proteïna estan intervingudes per pèptids linears petits, sovint helicoïdals (proteïnes petites), nosaltres pensàvem que les nostres molècules foto commutables havien de ser dissenyades per imitar aquests pèptids rígids per a què fossin capaces d’inhibir el PPI,” explica Pau Gorostiza del grup de Nanosondes i Nanocommutadors del IBEC. “Però ara hem trobat que no necessiten tenir la mateixa estructura rígida, i que les molècules amb estructures flexibles mostren una gran capacitat inhibitòria, així com una major capacitat foto commutadora”.
L’absència d’una estructura rígida i helicoïdal, per tant, no és una limitació per a seleccionar candidats per ser inhibidors foto commutables del PPI, el que significa que quan s’estan desenvolupant potencials addicionals inhibitoris, els investigadors poden mirar entre l’ampli grup de pèptids més flexibles per trobar el seu candidat.
“Aquests resultats són un avanç rellevant de les interaccions intracel·lulars proteïna-proteïna cap a futures teràpies controlades per llum” diu Ernest Giralt, investigador principal del grup de Pèptids i Proteïnes de l’IRB Barcelona. “El comportament que mostren aquests pèptids ressalta l’avantatge que pot procedir de la flexibilitat parcial d’alguns inhibidors de la interacció proteïna-proteïna, la qual cosa permet al pèptid ‘adaptar-se’ estructuralment a la proteïna diana,” afegeix Laura Nevola, co- autora de l’article de l’IRB Barcelona.
Les aplicacions terapèutiques més immediates dels inhibidors foto commutables són dirigides a malalties que afecten al teixit superficial com per exemple la pell, la retina o les membranes mucoses externes. En el futur, les molècules fotosensibles es podran utilitzar per estudiar, per exemple, l’endocitosi in vitro de les cèl·lules cancerígenes -en les que aquest és un procés incontrolat el que podrà permetre la inhibició selectiva de la proliferació cel·lular.
Una altra ària d’aplicació per a aquestes molècules pot trobar-se a la biologia del desenvolupament, on les cèl·lules requereixen de la endocitosi per a canviar de forma i de funció. El seu desenvolupament també obre les portes a un nou camp de recerca com la optofarmacologia o la optogenètica.
—
Article de referència: André Martin-Quiro, Laura Nevola, Kay Eckelt, Sergio Madurga, Pau Gorostiza and Ernest Giralt (2015). “Absence of a Stable Secondary Structure is not a Limitation for Photoswitchable Inhibitors of b-Arrestin/b-Adaptin 2 Protein-Protein Interaction”. Chemistry & Biology, http://dx.doi.org/10.1016/j.chembiol.2014.10.022
