Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve han encontrado un nanocuerpo que promete promover terapias dirigidas para una serie de enfermedades neurológicas y cáncer.

En un estudio reciente publicado en Comunicaciones de la naturaleza , Sahil Gulati, del Departamento de Farmacología de la Escuela de Medicina Case Western Reserve, y sus colegas identificaron un nanocuerpo derivado de una llama que se dirige a la señalización de los receptores acoplados a proteínas G (GPCR), una gran familia de receptores implicados en la transmisión de señales en las células.

El nanocuerpo derivado de la llama se dirige específicamente a un componente de la proteína G conocido como G beta-gamma, la parte que se une y activa de manera eficiente varias otras proteínas de señalización. Estas proteínas, una vez activado, se han relacionado con varios tipos de cánceres, trastornos neurológicos y drogadicción.

El nanocuerpo se une fuertemente a G beta-gamma y evita que active estas proteínas de señalización. Mientras bloquea la señalización G beta-gamma, el nanocuerpo no tiene ningún efecto sobre los eventos de señalización de GPCR esenciales que se requieren para la función celular normal.

Un inconveniente de los enfoques terapéuticos actuales dirigidos a los GPCR es que las pequeñas moléculas de fármaco no son muy selectivas, y activar señales adicionales distintas del objetivo previsto, causando efectos secundarios no deseados.

"Le gustaría que el medicamento se uniera a un GPCR, pero se une de manera no específica a otros GPCR, lo que causa efectos secundarios no deseados y, a veces, dañinos, ", dijo Gulati." Ese es el problema con los medicamentos de moléculas pequeñas en el mercado hoy ".

Además, la mayoría de los tratamientos basados ​​en moléculas pequeñas y anticuerpos están diseñados para dirigirse a GPCR específicos. Sin embargo, hay casi 1, 000 diferentes GPCR en humanos, y por lo tanto 1, Se necesitarán 000 proyectos de desarrollo de fármacos independientes para apuntar a cada uno de ellos.

"Este es un escenario extremadamente costoso y se necesitarán décadas de investigación y desarrollo para encontrar terapias dirigidas a cada GPCR, "Agregó Gulati.

Los GPCR son objetivos importantes para la industria farmacéutica. A noviembre de 2017, Aproximadamente el 20 por ciento de los medicamentos aprobados por la FDA se dirigen a los GPCR, incluyendo medicamentos para el asma, dolor, osteoporosis y presión arterial alta.

Los nanocuerpos se derivan de anticuerpos especializados que se encuentran solo en tiburones y camellos (las llamas son parte de la familia de los camélidos). Gulati explicó que los nanocuerpos son fragmentos de anticuerpos que son baratos de producir y eficientes de administrar como terapia. Están en camino de convertirse en una clase viable de terapias contra varias enfermedades difíciles de tratar.

Gulati y su grupo de científicos apuntaron a la señalización de GPCR de una manera poco convencional. Se han dirigido a las proteínas G y no a los propios GPCR. Las proteínas G son los jugadores inmediatamente posteriores en las vías de señalización de GPCR. Dirigirse a las proteínas G puede proporcionar control sobre varios GPCR y también podría evitar eventos celulares no deseados. Dijo Gulati.

"Este enfoque podría ser una solución milagrosa para tratar varias afecciones médicas con GPCR como objetivos clave, "Dijo Gulati." El estudio sirve como el primer ejemplo en el que se ha demostrado que un nanocuerpo altera la señalización de GPCR en el nivel de la proteína G al inhibir la señalización de G beta-gamma. Esto mejorará el potencial de los nanocuerpos para tratar diversas afecciones neurológicas y la progresión del cáncer ".

Es probable que el uso de nanocuerpos aumente a medida que las investigaciones muestran que son una herramienta importante para modular las señales celulares.