Un estudio realizado por investigadores del Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC-CSIC) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en colaboración con la Universidad Stony Brook (EE. UU.) Propone una nueva estrategia para el desarrollo de nuevos fármacos basada en la inhibición de enzimas tirosina quinasas, moléculas que activan y desencadenan muchos procesos celulares. Los resultados se han publicado en el Química:una revista europea .

El nuevo enfoque se basa en la regulación de la cascada de señalización de tirosina quinasas, y podría conducir al desarrollo de herramientas de investigación mejoradas y más selectivas, diagnóstico o tratamiento de algunas enfermedades.

Las tirosina quinasas son un conjunto de enzimas que son esenciales para la comunicación entre las células de nuestro cuerpo, que desencadenan reacciones bioquímicas que son importantes para la vida. "La disfunción de estas enzimas está relacionada con enfermedades graves como la diabetes, algunos trastornos neurológicos y muchos tipos de cáncer, "explica Ignacio Alfonso, investigador del IQAC-CSIC.

Las tirosina quinasas activan diferentes vías de señalización

La señalización celular es el proceso mediante el cual las células se comunican. En la célula existen muchos tipos de receptores o proteínas específicas que reconocen las proteínas sintetizadas por el cuerpo y hacen que la célula responda a ellas. Uno de los más importantes son las tirosina quinasas.

"Las células reciben señales del medio ambiente cuando una molécula (una hormona, por ejemplo) se une a uno de estos receptores. El receptor reconoce la molécula y desencadena una serie de reacciones químicas, "explica Alfonso. Esto permite que las células trabajen para controlar las funciones vitales del cuerpo, como la multiplicación o destrucción celular. Cada proceso tiene su propia ruta de señalización. Una vez que la primera molécula de la vía de señalización recibe la señal, se activa otra molécula, luego otro y otro, y así sucesivamente a lo largo de la cascada de señalización hasta que se cumpla la función celular. "La activación anormal de las vías de señalización puede provocar enfermedades, como el cáncer, "dice el investigador.

Las quinasas son una familia de moléculas que activan muchas vías de señalización diferentes, lo que implica que ellos mismos participan en todos estos procesos. "Cuando desee evitar alguno de estos procesos, una estrategia de investigación es inhibir las quinasas, bloqueándolos con moléculas sintéticas. Pero esta estrategia no es muy selectiva, dado que otras vías importantes pueden estar inhibiendo, advierte Alfonso. De hecho, la similitud entre las quinasas y su versatilidad funcional (una misma quinasa actúa sobre diferentes moléculas y está involucrada en diferentes procesos) ha dificultado el diseño de inhibidores específicos para modular situaciones patológicas o diseccionar diferentes funciones en la investigación básica.

Target:el lugar donde actúan las quinasas

Es aquí donde este trabajo propone una estrategia alternativa:no inhibir las quinasas, sino para cubrir y bloquear las moléculas sobre las que actúan las quinasas. La herramienta para esto serían los receptores sintéticos artificiales, es decir, moléculas sintéticas que protegerían el lugar donde las quinasas ejercen su acción. "Nuestro grupo ha diseñado moléculas que interactúan con los sustratos de la quinasa, y no con la quinasa, "explica Alfonso." Hemos preparado jaulas moleculares artificiales, 'compuesto de pseudopéptidos, que son capaces de modular la actividad de estas enzimas, "aclara el investigador.

"Este enfoque complementario allana el camino para la modulación selectiva de una vía de señalización individual estimulada por quinasas, sin interferir con otras funciones de la quinasa, "explica Todd Miller de la Universidad de Stony Brook. Esta tecnología permitiría a los investigadores analizar las contribuciones de vías de señalización específicas en la función celular".

A pesar de ser un estudio de prueba de concepto, Los resultados de este estudio podrían conducir a moduladores / inhibidores más selectivos de estas quinasas que se utilizarían como herramientas de investigación para la comprensión completa de esta compleja red de comunicación. "Este enfoque genera conocimientos básicos, que podría ser esencial para comprender mejor las funciones biológicas clave y el origen de muchas enfermedades, "concluye el Dr. Alfonso.