Una nueva técnica desarrollada por un equipo de investigación internacional acelerará el descubrimiento de fármacos dirigidos a los canales iónicos, proteínas críticas implicadas en una amplia gama de enfermedades, desde trastornos psiquiátricos hasta el cáncer. El método, detallado en el Journal of the American Chemical Society, permite a los científicos estudiar las interacciones fármaco-proteína directamente dentro de las células vivas, evitando procedimientos de aislamiento complejos y potencialmente disruptivos.
El desafío del descubrimiento de fármacos con canales iónicos
Los canales iónicos regulan el flujo de iones a través de las membranas celulares y desempeñan funciones esenciales en la transmisión nerviosa, la contracción muscular y la respuesta inmunitaria. La disfunción en estos canales está relacionada con numerosas enfermedades, lo que los convierte en objetivos principales para la intervención terapéutica. Sin embargo, los métodos tradicionales de descubrimiento de fármacos requieren aislar estas proteínas, un proceso que puede alterar su comportamiento natural y dificultar un estudio preciso.
Un gran avance en el análisis en tiempo real
La nueva técnica utiliza resonancia magnética nuclear (RMN) para observar las interacciones entre fármacos y proteínas en tiempo real, dentro de las células vivas. Este enfoque es más rápido (los experimentos se completaron en menos de una hora), más rentable y más simple, lo que elimina la necesidad de una purificación exhaustiva de proteínas. Los investigadores ahora pueden estudiar cómo los fármacos se unen a los canales iónicos en un entorno biológicamente relevante, lo que lleva a resultados más precisos y fiables.
Validación de modelos computacionales
El equipo probó su método en los receptores P2X7, canales iónicos implicados en la depresión, los trastornos del espectro autista y ciertos cánceres. Identificaron con éxito puntos clave de interacción fármaco-proteína, lo que permitió la optimización para lograr una mayor eficacia y especificidad.
Fundamentalmente, los investigadores combinaron datos experimentales con modelos informáticos tridimensionales de unión de fármacos a receptores, desarrollados en el Instituto de Investigaciones Químicas (IIQ-CSIC-US). Esto les permitió validar qué modelos computacionales reflejaban con precisión observaciones del mundo real, salvando la brecha entre la teoría y el experimento.
Implicaciones para el futuro desarrollo de fármacos
“La interacción entre fármaco y proteína es como una cerradura y una llave: la proteína de membrana es la cerradura y el fármaco es la llave. No sólo tenemos que encontrar la llave adecuada sino también saber cómo introducirla para que se abra más eficazmente”, explica Jesús Angulo del Instituto de Investigaciones Químicas.
La capacidad de validar modelos computacionales en células vivas representa un cambio de paradigma en el desarrollo de fármacos dirigidos a proteínas de membrana. Esta técnica promete acelerar la creación de terapias más efectivas y dirigidas para un amplio espectro de enfermedades.
Este nuevo enfoque agiliza el proceso de descubrimiento de fármacos, permitiendo una identificación más rápida de compuestos prometedores y reduciendo la dependencia de métodos de aislamiento potencialmente engañosos y que consumen mucho tiempo. La combinación de análisis en tiempo real y validación computacional posiciona a esta técnica como una herramienta estándar para estudios de estructura-actividad, lo que en última instancia acelera el desarrollo de terapias que cambian vidas.
