Un enfoque completamente nuevo para inhibir las enzimas que escinden el ADN funciona mediante la agregación de una molécula que de otro modo no sería tóxica. Este descubrimiento de la Universidad de Kobe puede conducir a un método muy necesario para frenar el crecimiento de Streptococcus.
Las enzimas son las herramientas del cuerpo para hacer que ocurran casi todas las reacciones. Pero lo mismo ocurre con bacterias como el estreptococo, que causa el síndrome de shock tóxico, una afección mortal que progresa rápidamente. Cuando los glóbulos blancos del cuerpo intentan capturar las bacterias lanzando redes hechas de su propio ADN, Streptococcus utiliza una enzima que escinde el ADN para cortar la red.
El bloqueo de esta enzima ha sido un objetivo candente para el desarrollo de medicamentos para la lucha contra la enfermedad, pero no se ha encontrado nada que sea específico de la enzima que escinde el ADN y que no dañe al cuerpo de otras maneras.
Maruyama Tatsuo, ingeniero bioquímico de la Universidad de Kobe, cree que él y su equipo pueden haber encontrado una solución.
Mientras investigaban un medicamento llamado "Mn007", notaron que tenía la capacidad de inhibir una enzima bovina que escinde el ADN que es funcionalmente muy similar a la utilizada por Streptococcus. Maruyama explica:"Fue una coincidencia, pero descubrimos que sólo los agregados (grumos) de Mn007 inhiben la enzima. Se trata de un mecanismo de inhibición completamente nuevo, por lo que decidimos investigar si podría ser un candidato prometedor para el tratamiento de la enfermedad estreptocócica. infecciones."
Sus resultados, publicados en la revista JACS Au , son prometedores y curiosos. Primero confirmaron que en realidad son sólo los agregados los que inhiben la enzima, que la acción es específica de esta enzima particular que escinde el ADN y que no está mediada por la interacción con el ADN u otras sustancias.
A continuación, el equipo de la Universidad de Kobe se aseguró de que Mn007 también pudiera inhibir la enzima bacteriana. Y finalmente probaron si esto podría aplicarse en principio a las infecciones por estreptococos.
Sabiendo por estudios previos que Mn007 no es tóxico para las células del cuerpo, cultivaron la bacteria en sangre humana que contiene glóbulos blancos y agregaron Mn007 a algunas de las muestras. Y, de hecho, cuando el medicamento estaba presente, las bacterias mostraron un crecimiento significativamente menor que sin él, lo que indica que los agregados de Mn007 ayudaron a los glóbulos blancos a controlar el crecimiento de las bacterias.
Estos estudios de laboratorio abren una puerta interesante a futuras investigaciones. En primer lugar, aunque descubrieron un mecanismo completamente nuevo para inhibir la actividad de la enzima que escinde el ADN, también llamada "DNasa", nadie sabe aún cuál es el mecanismo detrás de la inhibición específica de los agregados.
Maruyama dice:"Actualmente, el grupo de investigación está tratando de comprender cómo los agregados de Mn007 interactúan con la ADNasa e inhiben su actividad enzimática simulando el comportamiento de la molécula".
Pero una pregunta más importante asoma en el horizonte:si el fármaco realmente puede aplicarse como un tratamiento eficaz. Los investigadores escriben:"Mn007 sería el primer caso de un inhibidor de la ADNasa aplicado para uso terapéutico. Debido a que las infecciones por Streptococcus pyogenes empeoran rápidamente (en unos pocos días), incluso la supresión temporal del crecimiento bacteriano mejoraría significativamente los resultados de los pacientes".
Terminan diciendo:"Creemos que la agregación molecular proporcionará un enfoque racional para el descubrimiento y desarrollo de nuevos inhibidores para esas enzimas, lo que conducirá a una nueva estrategia en el desarrollo de fármacos".
Más información: Kenta Morita et al, Estrategia de agregación molecular para inhibir las ADNasas, JACS Au (2024). DOI:10.1021/jacsau.4c00210
Información de la revista: JACS Au
Proporcionado por la Universidad de Kobe
