Modelo computacional de un complejo macromolecular. Crédito:NIDA IRP y Dr. Sergi Ferré
Los científicos del Programa de Investigación Intramural (IRP) del Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas (NIDA) han descubierto evidencia que muestra un papel más complejo y elaborado para los receptores acoplados a la proteína G (GPCR) del cuerpo que se pensaba anteriormente, sugiriendo un avance conceptual en los campos de la bioquímica y la farmacología. Con más de 800 miembros en el genoma humano, Los GPCR son la familia más grande de proteínas involucradas en la decodificación de señales a medida que ingresan a la célula y luego adaptan la función de la célula en respuesta. NIDA es parte de los Institutos Nacionales de Salud.
Manipular cómo las células responden a las señales es clave para desarrollar nuevos medicamentos. Aunque los farmacólogos han estudiado los GPCR durante muchos años, todavía hay un debate sobre cómo operan:¿son unidades aisladas que chocan aleatoriamente entre sí o están acopladas deliberadamente para recibir señales? Los científicos del NIDA concluyen que los GPCR forman parte de complejos macromoleculares acoplados previamente muy elaborados. Simplemente pon, actúan como pequeños dispositivos informáticos que recopilan y procesan de manera óptima la información que ingresa a la celda, permitiendo que las células se adapten y cambien su función.
"Estos hallazgos representan muchos años de ciencia compleja y con muchos matices, siguiendo el rastro a medida que las señales químicas viajan a través del cuerpo a nivel celular, "dijo la directora de NIDA, Nora D. Volkow, M.D. "Este notable descubrimiento abrirá nuevas vías para el desarrollo de medicamentos para la adicción, dolor y otras condiciones, ofreciendo objetivos más precisos con menos efectos secundarios ".
"El complejo macromolecular específico investigado en este estudio tiene implicaciones terapéuticas no solo para la adicción, sino también para la enfermedad de Parkinson y la esquizofrenia, "dijo el Dr. Sergi Ferré, quien dirigió el equipo de científicos. "Descubrir que estas proteínas interactúan con otras señales en complejos preformados nos da objetivos más precisos para el desarrollo de medicamentos".
Para desentrañar el complejo viaje de los GPCR del cuerpo, los científicos utilizaron herramientas biofísicas, incluyendo biosensores fluorescentes; herramientas bioquímicas, como la señalización celular en cultivos neuronales; así como modelos computacionales.