Programan una proteína mensajera para parar un tumor y regenerar neuronas

Científicos estadounidenses han logrado, haciendo dos cambios diferentes en una sola proteína mensajera, inhibir el crecimiento del cáncer de pulmón y promover la regeneración de las neuronas.

Nuestros pulmones, huesos, vasos sanguíneos y otros órganos principales están compuestos de células, y una forma en que nuestros cuerpos nos mantienen sanos es usando unas proteínas mensajeras conocidas como ligandos celulares, que se unen a los receptores en las superficies de las células para regular nuestros procesos biológicos.

Cuando esos mensajes se distorsionan, pueden hacer que suframos una serie de diferentes enfermedades. Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford (Estados Unidos) ha logrado ajustar un ligando celular, logrando una serie de resultados sorprendentes. Con el primer cambio, se logró que las células neuronales se regeneraran; mientras que con el segundo, se inhibió un tumor pulmonar.

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Los resultados de este estudio muestran cómo los científicos se están volviendo cada vez más adeptos a manipular los mecanismos de control del cuerpo basados en las proteínas para ayudar a los órganos vitales a curarse a sí mismos. "Estas proteínas pueden, con suerte, algún día ser utilizadas para tratar enfermedades neurodegenerativas, así como cánceres y otros trastornos como la osteoporosis y la aterosclerosis", explica Jennifer Cochran, bioingeniera de Stanford y que dirigió la investigación.

Como llaves y cerraduras

Como todas las proteínas, los ligandos celulares y los receptores están hechos de muchos aminoácidos diferentes unidos como perlas y doblados en distintas formas tridimensionales. Un ligando con la forma adecuada se ajusta a su receptor correspondiente como una llave se ajusta a una cerradura.

Mediante el uso de sofisticadas técnicas de ingeniería molecular, los investigadores pueden cambiar la alineación de aminoácidos en un ligando, esencialmente haciendo millones de llaves que luego revisan para ver cuál podría desbloquear su receptor correspondiente de alguna manera deseable.

Los ligandos modificados son una clase prometedora de medicamentos para combatir las enfermedades y mantener la salud

Una llave que encaja mejor y acciona la cerradura más eficientemente (superagonista) podría transmitir mensajes que instruyan a las células a crecer más robustas. La bioingeniería también puede ser utilizada para convertir los ligandos en antagonistas, llaves que también encajan en la cerradura del receptor, pero de una manera que bloquea la señal y por lo tanto podría retrasar una función como el crecimiento de la célula y, potencialmente, tumores.

En experimentos con ratones, Cochran y su equipo diseñaron un ligando conocido como CLCF1 que se une al receptor CNTFR. Al hacer un conjunto de alteraciones de aminoácidos en el CLCF1, convirtieron ese ligando en un superagonista. Cuando añadieron este superagonista a un cultivo de tejido de células neuronales heridas, el CLCF1 diseñado aumentó las señales de mensajería que promueven el crecimiento de los axones, las fibras que transmiten los impulsos nerviosos, sugiriendo que este ligando modificado estaba animando a las neuronas heridas a regenerarse.

Al mismo tiempo, al introducir unas pocas alteraciones adicionales de aminoácidos en el CLCF1, podían convertir este ligando en un potente antagonista que podría inhibir el crecimiento de tumores pulmonares en ratones, sugiriendo un posible uso medicinal diferente para esta variante de la molécula.

Según apunta Neuroscience News, Cochran se ha mostrado optimista en cuanto a que los ligandos y receptores modificados continuarán demostrando ser una clase prometedora de medicamentos para combatir las enfermedades y mantener la salud, aunque aún está el desafío de probarlo en humanos.