Como muchos saben, nuestro cuerpo está formado por miles de millones de células, las cuales se encuentran en nuestros pulmones, huesos, vasos sanguíneos y otros órganos principales.
Para mantenerse saludable, usa mensajeros de proteínas conocidos como ligando que se unen a los receptores en la superficie de las células, lo cual permite regular nuestros procesos biológicos. Pero cuando estos mensajes se confunden, pueden desarrollarse enfermedades.
En un nuevo estudio publicado en PNAS, un qquipo de investigadores de la Universidad de Standford explica cómo el simple hecho de ajustar un ligando de maneras ligeramente diferentes puede dar lugar a dos resultados significativamente diferentes. Uno de ellos causó la regeneración de células neuronales, mientras que otros inhibieron el crecimiento de un tumor pulmonar.
Ligandos superagonistas y antagonistas
Como ocurre en todas las proteínas, los ligandos y los receptores están formados por muchos aminoácidos diferentes unidos que se pliegan dando lugar a formas tridimensionales distintas. Cuando el ligando tiene la forma correcta se ajusta a su receptor correspondiente, tal como lo haría una llave introducida en una cerradura.
Los investigadores usaron técnicas sofisticadas de ingeniería molecular para cambiar la línea de aminoácidos en un ligando, formando diferentes estructuras o claves para luego ver cuál podría desbloquear al receptor en cuestión y observar los efectos.
En su trabajo distinguieron dos tipos de claves: superagonista y antagonista. La primera es aquella que se ajusta mejor y activa la cerradura de manera más eficiente, mientras que la otra es aquella que se ajusta al bloqueo del receptor, pero bloquea la señal.
Una clave superagonista podría encajar con el receptor e indicar a la célula que cumplan con un crecimiento robusto, mientras que la antagonista bloquea y retarda esta misma tarea de crecimiento celular.
Ligeras modificaciones, diferentes resultados
Los investigadores diseñaron un ligando conocido como CLCF1 que se une al receptor CNTRF, y tras aplicar algunas alteraciones de aminoácidos al primero, lo convirtieron en un ligando superagonista.
Cuando agregaron el supergonista a un cultivo de tejidos de células neuronales lesionadas, observaron que el CLCF1 aumentó las señales de mensajes que promuen el crecimiento de los axones, células que transmiten impulsos nerviosos. Fue así como llegaron a suponer que el ligando modificado estaba alentando a las neuronas heridas a regenerarse.
Pero al introducir algunas modificaciones adicionales de aminoácidos al CLCF1 de modo que el ligando se convirtiera en antagonista, observaron que este podría inhibir el crecimiento de tumores pulmonares en ratones. En pocas palabras, estas leves modificaciones dieron lugar a objetivos medicinas diferentes y muy importantes.
Ahora bien, es necesario destacar que los experimento se realizaron en células humanas y células de ratas, o en modelos de ratones, más no han sido probadas directamente en seres humanos. Para ello aún falta mucho tiempo, sin embargo, este representa un gran avance que podría suponer una nueva opción para ayudar a los órganos y el cuerpo a sanarse.
Referencia:
Scientists engineer one protein to fight cancer and regenerate neurons. https://phys.org/news/2020-06-scientists-protein-cancer-regenerate-neurons.html