El simple transporte de medicamentos directamente a las células es uno de los principales objetivos de la industria farmacéutica. En gran parte, los investigadores aún no poseen un conocimiento detallado a nivel molecular de los procesos responsables del transporte de sustancias dentro y fuera de las células. En colaboración con colegas de la República Checa y Alemania, el equipo de investigación de Pavel Jungwirth del Instituto de Química Orgánica y Bioquímica de la Academia Checa de Ciencias (IOCB Praga) ha descubierto un mecanismo previamente desconocido por el cual péptidos cortos son capaces de penetrar en las células y, en principio, podrían servir como portadores de moléculas de fármacos. Los resultados de su investigación se han publicado ahora en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

La capacidad de los péptidos cortos cargados positivamente para penetrar en las células se observó por primera vez en la investigación del VIH. y hoy, se está empleando gradualmente para transportar medicamentos a las células. Hasta ahora, sin embargo, esto tomó principalmente la forma del llamado transporte vesicular, es decir., por medio de una vesícula de transporte que se separa de la membrana celular y envuelve la sustancia transportada, que luego debe liberarse de la vesícula una vez que se completa el transporte a la célula, potencialmente planteando una complicación técnica para el transporte eficiente de la droga. Se sabe que los péptidos también pueden penetrar en las células de forma pasiva, es decir, independientemente de la energía de la célula, pero el mecanismo exacto aún no se ha descrito.

Ahora, utilizando microscopía de fluorescencia y electrónica en combinación con simulaciones moleculares por computadora, los científicos han descubierto un mecanismo pasivo no descrito anteriormente para transportar péptidos cargados positivamente al interior de las células. Se basa en la fusión de membranas inducida por los péptidos transportados (ver imagen). Así, los científicos han demostrado que el proceso de transporte pasivo de péptidos al interior de las células y el proceso ampliamente conocido de fusión de membranas, por ejemplo, el inducido por los iones de calcio en las neuronas durante la transmisión de los impulsos nerviosos comparten la misma base mecanicista. Hablando en sentido figurado, son dos caras de la misma moneda.

"En este punto, solo podemos especular sobre las aplicaciones prácticas del descubrimiento, "dice Jungwirth." Si, sin embargo, este mecanismo recién descubierto demuestra ser suficientemente robusto, en el futuro, podríamos considerar la posibilidad de transportar de forma pasiva moléculas de fármaco al interior de las células sin tener que liberarlas de las vesículas, cuales, en este proceso, simplemente no se forme ".

Jungwirth y su equipo se han centrado durante mucho tiempo en revelar las leyes que gobiernan los procesos moleculares en la membrana celular. cuales, para este día, todavía son en gran parte desconocidos. Una mejor comprensión de los procesos básicos que ocurren dentro de las membranas de las células abre gradualmente la puerta a nuevas posibilidades para controlar estos procesos y, por lo tanto, concebiblemente métodos más eficientes para transportar moléculas de fármacos a su sitio de acción.