Investigadores de la Universidad de Zurich han determinado la estructura tridimensional de un receptor que controla la liberación de calcio de los huesos. El receptor es ahora uno de los principales candidatos para desarrollar nuevos fármacos para tratar la osteoporosis. Conocer el modelo del receptor será fundamental para diseñar medicamentos que incluso podrían ayudar a reconstruir los huesos.

La osteoporosis afecta a unos 400, 000 personas en Suiza, principalmente mujeres después de la menopausia. A menudo se describe como una enfermedad silenciosa, porque la pérdida ósea suele ocurrir poco a poco a lo largo de los años y sin ningún síntoma. El cuerpo absorbe gradualmente el calcio de los huesos, que se vuelven frágiles. Este proceso se controla mediante lo que se denomina hormona paratiroidea (PTH) y un péptido estrechamente relacionado:un fragmento de proteína. Se unen al receptor PTH-1, diciéndole al cuerpo que libere calcio del hueso o que construya hueso nuevo.

Una empresa extremadamente difícil

Un equipo dirigido por Andreas Plückthun, profesor del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Zúrich (UZH), ahora ha podido determinar la estructura tridimensional del receptor PTH-1. La estructura atómica ahora puede servir como modelo para el desarrollo futuro de medicamentos. Dichos compuestos que se unen al receptor pueden ralentizar, y tal vez incluso revertir, osteoporosis hasta cierto punto. Determinar la estructura de este receptor fue una empresa extremadamente difícil, ya que las células solo producen una cantidad muy pequeña, y también es muy inestable. "La evolución dirigida y los métodos de ingeniería de proteínas que hemos desarrollado en los últimos años fueron absolutamente fundamentales para hacer esto posible, "explica Andreas Plückthun.

Uno de los tratamientos actuales más eficaces para la osteoporosis grave implica el uso de sustancias que se parecen a la hormona natural y su péptido relacionado. "Sin embargo, este tratamiento es extremadamente caro. Las sustancias deben inyectarse en el muslo o el abdomen una vez al día. y el tratamiento también tiene efectos secundarios importantes, "dice Christoph Klenk, coautor del estudio. Los científicos están convencidos de que gracias a los nuevos conocimientos sobre los mecanismos del receptor PTH-1, Se pueden desarrollar nuevos medicamentos que no tengan ninguna de las desventajas anteriores. "El receptor es como una cerradura, y los péptidos son las llaves que lo hacen girar, ", describe Plückthun." Tener el plano tridimensional atómico en la pantalla de una computadora nos da un nivel de conocimiento sin precedentes sobre cómo funciona realmente la cerradura ".

Comprender toda una clase de receptores

El receptor de PTH-1 es un miembro de la familia de receptores acoplados a proteína G. En particular, estos incluyen receptores que se unen a otras hormonas, como los que intervienen en el control de la diabetes. El trabajo de los científicos de la UZH también arroja luz sobre cómo funciona toda la familia de receptores, ya que el receptor de PTH-1 se examinó con el mayor nivel de detalle para cualquiera de estos receptores hasta ahora. Esto ha permitido a los científicos describir similitudes y diferencias con otros receptores de clase B. "Tener el plano de la cerradura no nos da una llave todavía, pero ahora es posible construir uno, "dice Andreas Plückthun.