Encuentran 'conversaciones' de proteínas con 'socios' erróneos en la fibrosis quística

Científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI, por sus siglas en inglés), en La Jolla, California, Estados Unidos, han encontrado pruebas de que una proteína mutante responsable de la mayoría de los casos de fibrosis quística está tan ocupado "comunicándose" con los vecinos celulares equivocados que no puede funcionar normalmente y resulta prematuramente degradada.

Al eliminar esta "charla", los investigadores restauraron parcialmente la función normal de la proteína, lo que sugiere que las terapias podrían un día tratar la causa de la fibrosis quística, no sólo los síntomas.

"Las proteínas y las interacciones que hemos identificado realmente impulsan la vía para nuevos objetivos farmacológicos para el tratamiento de la fibrosis quística", dice Casimir Bamberger, investigador asociado en el laboratorio del profesor de TSRI John R. Yates y co-primer autor del nuevo estudio.

Las personas con fibrosis quística sufren de infecciones persistentes y acumulación de moco en los pulmones y aunque existen tratamientos para hacer frente a los síntomas —como antibióticos para las infecciones— no hay terapias que restauren plenamente la función pulmonar. Estos expertos creen que entender mejor la molécula llamada regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR) podría ser la clave para nuevos tratamientos.

La mayoría de los pacientes con fibrosis quística tienen una mutación, denominada F508, en el gen que codifica CFTR, evitando que se pliegue el regulador correctamente y que se procese correctamente en las células. Curiosamente, investigaciones anteriores mostraron que CFTR mutante recupera las funciones normales a bajas temperaturas.

"La congelación de las personas no es un tratamiento práctico, por supuesto, pero esto nos mostró que CFTR mutante puede ser funcional", afirma la coautora Sandra Pankow, también investigadora en el TSRI. "Así que la idea detrás de nuestro nuevo estudio era encontrar nuevos candidatos a fármacos que podrían imitar lo que vemos en las bajas temperaturas", añade esta experta.

En el nuevo estudio, los investigadores analizaron muestras de células con una herramienta llamada 'Co-Purifying Protein Identification Technology' (CoPIT), un nuevo método que desarrollaron para identificar proteínas y analizar los datos. Con COPIT, identificaron casi las interactuaciones de cada proteína CFTR, incluso siguiendo las interacciones de proteínas secundarias y terciarias.

Aunque se pensaba que la mayoría de las proteínas mutantes simplemente carecen de una o dos interacciones cruciales, la mutante F508 CFTR había adquirido una nueva red de interacción "específica de la enfermedad".

"Trescientas proteínas cambian su nivel de interacción y doscientas proteínas adicionales interactúan con el CFTR mutado", —señala Pankow—. Es como si las personas equivocadas están hablando con la CFTR mutada todo el tiempo". Los investigadores estrecharon entonces estas interacciones de la proteína mutante a sólo ocho proteínas disruptivas clave.

El equipo de científicos utilizó un enfoque de silenciamiento génico para quitar o "noquear" esas proteínas y bloquear la interacción de estas proteínas con F508 CFTR, de forma que encontraron que sin las interacciones adicionales, F508 CFTR volvió parcialmente a la función normal. Pankow y Bamberger adelantan que el siguiente paso en esta investigación es la búsqueda de pequeñas moléculas de fármacos candidatos que podrían dirigirse a estas proteínas perjudiciales.