Una nueva y poderosa forma de analizar cómo los medicamentos interactúan con las moléculas del cuerpo podría ayudar al diseño de mejores tratamientos con menos efectos secundarios.

La mayoría de los productos farmacéuticos actúan uniéndose a un sitio pequeño de las proteínas grandes a las que se dirigen. haciendo que la proteína cambie de forma y también su actividad.

Para encontrar medicamentos que actúen específicamente contra una proteína sin unirse también a otros que son similares y, por lo tanto, causan efectos secundarios, es importante comprender este sitio de unión en detalle. Muchas técnicas actuales solo pueden proporcionar información parcial, dar detalles sobre qué partes del medicamento en sí son importantes y, en algunos casos, la estructura general de la proteína.

Investigadores de la Universidad de East Anglia han desarrollado un nuevo enfoque que puede revelar el otro lado del rompecabezas:qué partes de la proteína interactúan con el fármaco. Adapta una técnica conocida como espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) basada en ligandos para revelar qué aminoácidos de la proteína están implicados en la unión al fármaco.

Pudieron hacer esto examinando el medicamento y sin tener que etiquetar la proteína, como se requiere en algunos otros métodos.

"Diseñar medicamentos novedosos es como encontrar la pieza adecuada que encaja en un rompecabezas, "dijo el Dr. Jesús Angulo, profesor titular de la Facultad de Farmacia de la UEA, quien dirigió la investigación. “No es solo la forma, sino también el contenido gráfico de la pieza lo que debe coincidir con la imagen circundante.

"Nuestro enfoque novedoso nos permite ahora encontrar la pieza exacta que coincide con la forma complementaria y el contenido gráfico en un sitio de unión a proteínas".

La nueva técnica de RMN, que se llama DEEP-STD NMR, se describe en la revista Angewandte Chemie .

Se basa en una técnica de RMN existente que se utiliza para estudiar las interacciones fármaco-proteína llamada STD-RMN. Esto funciona excitando todos los aminoácidos en una proteína irradiándolos.

Entonces es posible buscar dónde se transfiere este estado excitado a los sitios químicos del fármaco cuando se une a él. Este enfoque es similar a cubrir la proteína con pintura y luego presionar el medicamento contra ella para ver qué partes se manchan.

Pero el Dr. Angulo y sus colegas, cuyo trabajo fue financiado por el BBSRC, descubrió que es posible irradiar la proteína con diferentes frecuencias para excitar diferentes tipos de aminoácidos.

Esto les permitió distinguir qué aminoácidos en el sitio de unión de la proteína están en contacto directo con el fármaco de las "marcas de pintura" que dejan.

Esto significa que solo tienen que mirar el medicamento para determinar las partes importantes de la proteína a las que se dirige. Pudieron obtener más información sobre los aminoácidos involucrados utilizando una combinación de óxido de deuterio, o agua pesada, y agua normal como disolvente.

El equipo, que incluía investigadores del Quadram Institute en Norwich, demostraron su método en dos proteínas bien estudiadas:una enzima llamada trans-sialidasa intramolecular, que es producida por una bacteria que se encuentra en el intestino humano, y una subunidad de la toxina del cólera.

El Dr. Angulo dijo:"Nuestro nuevo método brinda a los investigadores una herramienta poderosa para comprender indirectamente la arquitectura del bolsillo de unión a proteínas.

"Esto les permitirá determinar cuáles son los mejores requisitos químicos para que un fármaco interactúe específicamente con un receptor de proteína determinado. Esto podría conducir a candidatos a fármacos más fuertes y selectivos". mientras que se necesitarían cantidades menores para desencadenar el efecto deseado ".