ALS estudio proteína tóxica abre una nueva puerta para el descubrimiento de fármacos

Escribiendo en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, el equipo de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill también explicar cómo la suya es la primera evidencia de que los cúmulos de proteínas son tóxicas para las neuronas motoras - el tipo de células nerviosas que mueren en pacientes con ALS.
El autor principal, Nikolay Dokholyan, profesor de bioquímica y biofísica, dice:

"Este estudio es un gran avance, ya que arroja luz sobre el origen de la muerte de las neuronas motoras y podría ser muy importante para el descubrimiento de fármacos."
La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es un grupo de enfermedades que destruyen gradualmente las neuronas motoras - las células nerviosas que controlan el movimiento muscular. Se llegó por primera vez a la luz pública cuando el jugador de béisbol estadounidense Lou Gehrig murió de la enfermedad en 1941.
Los pacientes con ELA sufren parálisis progresiva y muerte prematura como sus neuronas motoras mueren y pierden su capacidad de moverse, hablar, tragar y respirar.
El estudio se refiere a un subconjunto de ALS que afecta a alrededor del 1-2% de los pacientes. Los pacientes de este tipo de ALS tienen variaciones en una proteína llamada SOD1. Sin embargo, los investigadores señalan que tóxicos cúmulos de proteína SOD1 pueden formar también en pacientes sin la forma mutada.
En su estudio, el equipo encontró SOD1 recoge primero en grupos de tres moléculas de proteína, o "trímeros." Cuando las probaron, encontraron los trímeros podrían destruir las células cultivadas en laboratorio similares a las neuronas motoras.Inestabilidad de grumos SOD1 podría explicar la toxicidad
En primer lugar el Dr. Elizabeth Proctor, quien trabajó en el estudio como estudiante graduado en el laboratorio del Prof. Dokholyan, dice que el descubrimiento acerca trímeros SOD1 es importante, porque antes de esto, nadie sabía exactamente qué interacciones tóxicas fueron responsables por la muerte de las neuronas motoras en la ELA. Ella agrega:
"Saber lo que estos trímeros parecen, podemos tratar de diseñar fármacos que dejen de formar, o secuestrar antes de que puedan hacer daño. Estamos muy entusiasmados con las posibilidades."
Pistas sobre macizos SOD1 en ELA surgieron en la década de 1990, pero debido a las aglomeraciones que se consideran tóxicos son inestables y se desintegran rápidamente, ha sido muy difícil estudiarlos.
Ahora, los investigadores creen que es la inestabilidad de grumos SOD1 que los hace tóxicos. Dr. Proctor dice que esto es lo que "hace más reactivo con partes de la célula que no deberían estar afectando."
El estudio es el primero en mostrar lo que estos grumos fugaces de la proteína SOD1 parecen, y por lo tanto la forma en que podrían estar afectando a las células nerviosas.
El equipo combinado modelado por ordenador y experimentos de células vivas para hacer su descubrimiento. Ellos desarrollaron un algoritmo personalizado para mapear la estructura trímero de SOD1 y métodos para probar su efecto en células similares a neuronas motoras cultivadas en el laboratorio desarrollaron.
Utilizando estos métodos, se encontraron que la proteína SOD1 fuertemente unido como trímeros era letal para las células similares a neuronas motoras, mientras que la proteína SOD1 no agrupada no lo era.
El equipo ahora quiere saber lo que depara los trímeros juntos, ya que esto podría ser importante para el desarrollo de fármacos para romper hacia arriba o impidiendo su formación en el primer lugar.