Estudio revela estructura de proteína y permite buscar fármacos contra enfermedades desatendidas
Descubrimiento de científicos brasileños allana el camino para el estudio de moléculas más potentes capaces de destruir directamente los parásitos subyacentes a la elefantiasis y la leishmaniasis cutánea, con menos efectos secundarios adversos (estructura 3D de proteína desoxihipusina sintasa de Brugia malayi. Crédito: CQMED
Investigadores brasileños lograron descifrar la estructura de una proteína que se encuentra en parásitos que causan enfermedades tropicales desatendidas, allanando el camino para el desarrollo de nuevos medicamentos. será posible buscar moléculas más potentes capaces de destruir los patógenos directamente, con menos efectos secundarios adversos para los pacientes.
El estudio detalló las características estructurales de la proteína desoxihipusina sintasa (DHS), que se encuentra en Brugia malayi, uno de los mosquitos parásitos transmitidos por bacterias que causan elefantiasis, y en Leishmania major, el protozoario que causa la leishmania cutánea maniasis.
La elefantiasis, también conocida como filariasis linfática, es una infección del sistema linfático que puede causar hinchazón de las piernas, los brazos y los genitales. También puede endurecer y engrosar la piel, limitando el movimiento y dificultando las actividades normales.
La leishmaniasis cutánea produce lesiones en la piel semanas o meses después de la picadura del insecto que transmite el parásito. Las lesiones pueden persistir durante años y dejar cicatrices similares a las de las quemaduras. Más de 300.000 casos fueron notificados en Brasil entre 2003 y 2018, según datos del Ministerio de Salud.
El estudio se informa en un artículo publicado en PLOS Neglected Tropical Diseases. Los primeros autores son Sulen Silva y Anglica Klippel, Ph.D. candidatos en la Universidad Estatal de São Paulo (UNESP) en Araraquara. Silva está en el Programa de Biotecnología y Klippelis en Biociencia y Biotecnología Aplicada a la Farmacia, con una beca de la FAPESP, supervisada por Cleslei Zanelli.
La investigación se realiza bajo los auspicios del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología. (INCT) de Química Médica de Acceso Abierto auspiciado por el Centro de Química Médica de la Universidad de Campinas (CQMED-UNICAMP). Recibe financiamiento de la FAPESP, y a nivel federal del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) del Ministerio de Ciencia y Tecnología y de la CAPES, la Coordinación de Perfeccionamiento del Personal de Educación Superior del Ministerio de Educación.
El grupo logró dos grandes avances importantes con respecto a DHS: la estandarización de una plataforma basada en levadura para estudiar la enzima de Leishmania major y el ensamblaje tridimensional de la molécula que se encuentra en el protozoario de elefantiasis.
La identificación de este nuevo objetivo ahora será seguido por más investigación para desarrollar o encontrar moléculas que inhiban los procesos bioquímicos mediados por DHS y detengan el progreso de la enfermedad. Si se identifican inhibidores específicos como base para el desarrollo de fármacos, será posible reducir o evitar por completo los efectos secundarios adversos de los tratamientos actuales, como fiebre, náuseas e insomnio. En el caso de la elefantiasis, algunos medicamentos ni siquiera son capaces de matar a los gusanos adultos.
«En CQMED intentamos dilucidar proteínas que no han sido estudiadas en profundidad y determinar su estructura cristalina. El estudio reveló la estructura de DHS en estos parásitos por primera vez. Comenzamos con estos dos parásitos [Brugia y Leishmania], pero queremos seguir investigando cuatro organismos más, incluido el Plasmodium, que causa la malaria», Katlin Massirer, investigadora principal del INCT, dijo a Agncia FAPESP. Massirer está afiliado al Centro de Biología Molecular e Ingeniería Genética de la Universidad de Campinas (CBMEG-UNICAMP).
La cristalografía es una herramienta fundamental en la investigación de la estructura tridimensional de las proteínas. Los científicos utilizan la técnica para analizar las posiciones de los átomos de las proteínas y sus interacciones, comprender cómo actúan en el organismo humano e investigar cómo un posible fármaco deberá unirse a una proteína determinada. El análisis de la estructura cristalina también ayuda a comprender cómo funciona cada fármaco para mejorar su eficacia.
El estudio incluyó la síntesis in vitro de la enzima activa, la forma en que el DHS actúa sobre el parásito y ensayos para probar su actividad mientras se examinan las moléculas que podrían convertirse en nuevos medicamentos.
«La estructura de la proteína sirve como base para identificar las diferencias y tratar de encontrar un inhibidor que encaje en la enzima del parásito sin afectar el proteína similar que se encuentra en los humanos. Es un gran desafío», dijo Klippel.
Progreso
Según Massirer, lleva entre 12 y 15 años en promedio investigar, desarrollar y traer nuevos medicamentos al mercado, pero en el caso de las enfermedades tropicales desatendidas (NTD, por sus siglas en inglés), los plazos de entrega pueden ser aún más largos debido a que se investiga muy poco sobre estos problemas de salud. «Se podría decir que la etapa en la que nos encontramos es equivalente a dos años de este proceso», dijo.
Se estima que las NTD afectan a unos 1500 millones de personas en más de 150 países, principalmente en los países del mundo. regiones más pobres. Además de la leishmaniasis y la elefantiasis, la lista de ETD publicada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) incluye la enfermedad de Chagas, la esquistosomiasis, el dengue y el chikungunya.
Más de 350 instituciones de investigación, organizaciones de la sociedad civil, empresas y Los gobiernos de países de todo el mundo se inscribieron para celebrar el primer Día Mundial de las NTD el 30 de enero de 2020. Se eligió la fecha porque era el aniversario de la Declaración de Londres de 2012 sobre las NTD, que redobló los esfuerzos mundiales para erradicar las NTD. Compañías farmacéuticas, donantes, países endémicos y ONG se comprometieron a controlar, eliminar o erradicar diez enfermedades para 2020 y mejorar la vida de más de mil millones de personas. Sin embargo, no se cumplieron todos los objetivos.
El escaso interés en las NTD fue una de las razones por las que Klippel eligió trabajar en el problema. «Para mi investigación de doctorado quería aprovechar mi formación como farmacéutica y centrarme en un área descuidada, para participar en algo importante pero no muy valorado», dijo. «Cada etapa es una victoria. Hemos creado una herramienta y ahora debemos dar el siguiente paso».
En CQMED, explicó Massirer, el próximo paso consistirá en adquirir DHS de otras especies y en al mismo tiempo buscando depósitos de moléculas en casa y en el extranjero. La investigación ha estado avanzando más lentamente debido a la pandemia de COVID-19. «Nuestro centro permite que grupos de cualquier parte de Brasil propongan proyectos innovadores para la investigación colaborativa de la red», dijo.
La misión del instituto incluye fomentar asociaciones entre investigadores de diferentes centros para investigar proteínas poco estudiadas y aumentar la impacto de los descubrimientos.
CQMED es una unidad de la Agencia Brasileña de Investigación e Innovación Industrial (EMBRAPII). Fue creado con el apoyo de la FAPESP a través de su Programa de Asociación de Investigación para la Innovación Tecnológica (PITE), en cooperación con el Consorcio de Genómica Estructural (SGC), una red colaborativa de académicos, compañías farmacéuticas y agencias de financiación que trabajan juntas para acelerar el desarrollo de medicamentos.
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Los medicamentos tradicionales de Ghana se muestran prometedores contra las enfermedades tropicales Más información: Sulen Fernandes Silva et al, Características estructurales y desarrollo de una plataforma de ensayo de la desoxihipusina sintasa diana del parásito de Brugia malayi y Leishmania major, PLOS Neglected Tropical Diseases (2020). DOI: 10.1371/journal.pntd.0008762 Información de la revista: PLoS Neglected Tropical Diseases
Proporcionado por FAPESP Cita: Estudio revela estructura de proteína y permite buscar fármacos contra enfermedades olvidadas (2021, 7 de enero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-reveals-protein-drugs-neglected-diseases.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.