En la parte superior, el virus redondo SARS-CoV-2 interactúa con una proteína receptora ACE2 (azul claro en el centro) en la membrana plasmática de la célula, el punto de entrada del SARS-CoV-2 y el objetivo de la terapia antiviral. El seguimiento de la internalización de este complejo de virus y receptor es un ejemplo de cómo se puede utilizar la tecnología de McConnell para el descubrimiento de fármacos. Crédito:Arfaxad Reyes-Alcaraz.
Dentro de su cuerpo, en la superficie de las membranas celulares, está en marcha una red metafórica de comunicación y tráfico a medida que las hormonas, o mensajeros químicos, se unen a los receptores de la membrana celular para ajustar cómo se comporta la célula. Una vez unidos, este complejo hormona-receptor trabaja para llevar a cabo una variedad de funciones transportando señales químicas desde el exterior de la célula y traduciendo esas señales en acción dentro de la célula. El proceso de entrar en la celda se llama tráfico.
Ahora, por primera vez, la nueva tecnología desarrollada en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Houston podrá observar el interior y observar de cerca el tráfico en tiempo real. Bradley McConnell, profesor de farmacología, ha ideado una forma de observar el tráfico de proteínas de membrana utilizando la bioluminiscencia, la producción y emisión de luz dentro de los organismos vivos, reemplazando la necesidad de protocolos complicados, métodos o equipos altamente automatizados.
"Describimos una poderosa tecnología universal y sin restricciones para el descubrimiento de fármacos que se basa en las propiedades de tráfico de los receptores de la membrana plasmática", informa McConnell en Communications Biology . El autor principal del artículo es Arfaxad Reyes-Alcaraz, becario postdoctoral en el laboratorio de McConnell. "Esta tecnología se puede aplicar para monitorear la efectividad de un nuevo fármaco terapéutico potencial que se dirige a un receptor celular y luego se internaliza en la célula. También se puede usar para monitorear la entrada del virus SARS-CoV-2 en la célula".
En última instancia, los investigadores esperan que el proceso se utilice para el desarrollo de fármacos para enfermedades cardíacas, trastornos metabólicos, cáncer, enfermedades infecciosas, COVID-19 y otros.
El proceso monitorea cómo los receptores celulares se internalizan en la célula como parte de su función normal en respuesta a una hormona o un fármaco terapéutico que interactúa con su receptor, una herramienta poderosa para comprender cómo funciona el cuerpo. Los científicos han estudiado con éxito este proceso durante años utilizando herramientas biológicas complejas y costosas, pero faltaban tecnologías altamente sensibles y versátiles para estudiar dichos procesos en sistemas vivos en tiempo real.
"Ahora imagine estudiar este proceso de manera simple y económica con un método que es aún más informativo que el disponible actualmente", dijo McConnell. "La capacidad de generar selectivamente una señal bioluminiscente cuando el receptor de membrana está en el endosoma temprano para monitorear la internalización del receptor (es decir, el tráfico de membrana) es nueva". Uno más uno no es igual a dos:el equipo de investigación investiga los receptores que forman pares en la superficie de las células
