Las conotoxinas son péptidos bioactivos que se encuentran en el veneno que producen los caracoles marinos de cono para la captura y defensa de sus presas. Se utilizan como herramientas farmacológicas para estudiar la señalización del dolor y tienen el potencial de convertirse en una nueva clase de analgésicos. Hasta la fecha, mas de 10, Se han descubierto 000 secuencias de conotoxinas.

El profesor asociado Markus Muttenthaler de la Facultad de Química de la Universidad de Viena y sus colegas de la Universidad de Queensland en Australia son expertos en el campo del descubrimiento de fármacos venenosos y ahora han proporcionado una descripción general sobre el status quo de la investigación de conotoxinas en la parte superior. revista de su clase Reseñas de productos químicos . En otro estudio publicado recientemente, Los investigadores han desarrollado versiones de conotoxinas marcadas con fluorescencia para visualizar los receptores del dolor en las células.

El caracol cono depredador marino es bien conocido por su eficaz estrategia de envenenamiento, lo que ayuda al animal de movimiento relativamente lento a atrapar a sus presas, como peces o moluscos, y a defenderse. El caracol cono paraliza y mata a su presa con la ayuda de un cóctel muy selectivo y potente de péptidos venenosos. que se inyecta en la presa a través de una aguja similar a un arpón.

"Los caracoles de cono pueden controlar su composición de veneno dependiendo de si cazan o se defienden, "dice Markus Muttenthaler del Instituto de Química Biológica de la Universidad de Viena." Para la investigación del dolor, estamos particularmente interesados ​​en el veneno de un caracol cono defensor, ya que su composición está destinada a causar dolor y sus componentes individuales se pueden utilizar para estudiar las vías del dolor, "afirma el adjudicatario de la ERC Starting Grant.

Gran diversidad de especies y compuestos.

Hasta la fecha, se conocen unas 750 especies de caracoles cono. Un veneno típico contiene de cientos a miles de péptidos bioactivos, con longitudes típicas de 10 a 40 aminoácidos. Estas conotoxinas se muestran bien definidas, estructuras similares a proteínas, que se estabilizan a través de múltiples estructuras de enlaces disulfuro. Las conotoxinas también son activas en los receptores humanos (p. Ej., canales iónicos), lo cual es de particular interés ya que, por lo tanto, se pueden utilizar como herramientas para estudiar las vías del dolor en los seres humanos.

"Las conotoxinas han revolucionado la investigación del dolor ya que su extraordinaria potencia y selectividad nos permite estudiar los subtipos individuales de canales iónicos, que no era posible antes, "explica Markus Muttenthaler. Con la ayuda de conotoxinas, Los investigadores ahora pueden definir la relevancia fisiológica y patológica de los diferentes subtipos de receptores.

Una conotoxina ya ha recibido la aprobación de la FDA (Prialt) para el tratamiento del dolor crónico severo. Se administra directamente a la médula espinal donde bloquea específicamente un subtipo de canal iónico transmisor de dolor:"es 1, 000 veces más potente que la morfina y no desencadena síntomas de dependencia, que es un gran problema con los opioides, ", dice Muttenthaler. La investigación actual se centra ahora en las conotoxinas que podrían apuntar a las terminaciones nerviosas fuera de la médula espinal, lo que facilitaría la administración. "Esto nos permitiría interceptar la señal de dolor antes de que se transmita al sistema nervioso central".

Usando conotoxinas para nuevos métodos

Nuevos avances analíticos en los campos de los venenos, la proteómica y la transcriptómica han llevado al descubrimiento de muchas secuencias nuevas de conotoxinas en los últimos años. La síntesis y caracterización farmacológica, sin embargo, es comparativamente más lento.

Además, las conotoxinas pueden funcionalizarse y proporcionar pistas sobresalientes para nuevas sondas moleculares:en otro artículo publicado en el Revista australiana de química , los investigadores desarrollaron una nueva metodología para etiquetar las conotoxinas y utilizarlas para visualizar los canales iónicos en las células. Estas herramientas son importantes para una mejor comprensión de la compleja biología detrás del dolor, que es una de las principales causas de discapacidad en el mundo.