El transporte de aminoácidos y otras moléculas a través de la membrana celular juega un papel crucial en el metabolismo de las células y, por lo tanto, en salud humana. La investigación actual sugiere que el cáncer, fibrosis quística, Las aminoacidurias y las enfermedades neurodegenerativas pueden provenir o verse afectadas por un transporte de aminoácidos faltante o defectuoso en la membrana celular. Ahora, investigadores del grupo Ballester del ICIQ y del grupo Palacín del IRBBarcelona han publicado un artículo en Chem mostrando cómo un portador sintético calix [4] pirrol cavitand puede transportar aminoácidos a través de los liposomas y las membranas celulares, acercando un paso más las terapias futuras.

Gracias al proyecto Calix [4] trans de BIST Ignite, Los científicos han evaluado las propiedades de un calix [4] pirrol cavitand (una molécula en forma de recipiente) en el transporte del aminoácido Prolina a través de las membranas celulares y liposomales.

“El proyecto BIST Ignite nos ha permitido combinar la investigación fundamental realizada en nuestro laboratorio centrada en la fabricación de moléculas y el estudio de sus interacciones con la investigación más aplicada realizada en el grupo de Palacin en el área de transportadores de aminoácidos y enfermedades. En mi opinión, la investigación aplicada debe ir de la mano de la investigación básica para una mejor comprensión y avance de la ciencia. En este caso aplicando un portador sintético como herramienta terapéutica para enfermedades dependientes de prolina como algunos cánceres e hiperprolinemias hereditarias ”explica Gemma Aragay, coordinador científico del grupo Ballester del ICIQ.

Los científicos hicieron liposomas con la cavidad e incrustados en sus membranas. Observaron un aumento de 30 veces en la actividad de transporte de L-prolina en comparación con la difusión pasiva del aminoácido al interior de los liposomas "regulares", así como la selectividad del cavitando por la L-prolina sobre otros aminoácidos.

"L-Proline es un huésped adecuado para Calix [4] pirrol cavitand debido a la complementariedad entre el tamaño de la cavidad, forma y grupos funcionales con los del aminoácido, "explica Aragay.

Para estudiar el impacto de la cavitación y el transporte de prolina en células vivas, Los científicos incubaron vesículas sintéticas infundidas con pirrol Calix [4] en células cultivadas HeLa para incorporar la cavidad y en sus membranas. Los resultados obtenidos en las células revelan que la presencia de la cavidad aumenta la difusión de la prolina a concentraciones elevadas de aminoácidos extracelulares, aunque representa un aumento moderado si se compara con el transporte ya realizado por las proteínas de las células.

Por muy prometedores que sean los resultados, "Necesitamos estudiar más a fondo la estructura molecular del complejo cavitand-aminoácido para aumentar la actividad de transporte si queremos aplicar pirroles Calix [4] como herramientas terapéuticas, "concluye Pau Ballester, Líder del grupo ICIQ y profesor ICREA.

"Con este trabajo, Esperamos impulsar el desarrollo de portadores artificiales para tratar de manera eficiente las enfermedades del metabolismo de los aminoácidos. "explica Manuel Palacín, responsable del Laboratorio de Transportadores de Aminoácidos y Enfermedades del IRBBarcelona, líder de grupo en CIBER de Enfermedades Raras, y Catedrático de la Universidad de Barcelona.