María Conde y Javier Sancho han participado en el descubrimiento de un nuevo compuesto prometedor para el desarrollo de fármacos frente al Parkinson.
El hallazgo del compuesto se ha realizado en el Laboratorio Avanzado de Cribado e Interacciones Moleculares de Aragón-LACRIMA del Instituto BIFI
La revista científica PNAS publica un estudio sobre el SynuClean D, capaz de regenerar las neuronas y mejorar la movilidad en gusanos modificados genéticamente
El laboratorio de cribado molecular aragonés, capaz de analizar la actividad biológica de centenares de miles de moléculas distintas, es un referente en España
Javier Sancho, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular y director del Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI) de la Universidad de Zaragoza,y María Conde, investigadora contratada predoctoral, junto con investigadores de varios países europeos, han hallado un compuesto con actividad potencialmente beneficiosa frente al Parkinson y a otras enfermedades neurodegenerativas.
El compuesto ha sido descubierto en LACRIMA, el Laboratorio Avanzado de Cribado e Interacciones Moleculares de Aragón, ubicado en el BIFI, y su actividad potencialmente beneficiosa frente a Parkinson ha sido analizada por diversos grupos de las Universidades de la Autònoma de Barcelona, Göttingen, Sorbona, IRB Barcelona, Instituto Max Plank de Medicina experimental, Newcastle y Universidad Vic-Central-Universidad de Cataluña, coordinados por el profesor Salvador Ventura, del Instituto de Biotecnología y Biomedicina (IBB) de la Universitat Autònoma de Barcelona, quien ha liderado el estudio.
La revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) publica el trabajo en el que se describen las propiedades del SynuClean D, capaz de regenerar las neuronas dañadas de un animal muy sencillo (el gusano C. elegans), modelo de la enfermedad de Parkinson.
En concreto, el SynuClean D es capaz de reducir la formación de agregados neurotóxicos de la proteína alfa-sinucleína y de deshacer los agregados que ya se han formado. Lo más importante es que, administrado a unos gusanos modificados genéticamente que producen estos agregados tóxicos y presentan, por ello, dificultades de movimiento y pérdida de neuronas, consigue mejorar la movilidad de los mismos y evitar la degeneración de sus neuronas. No obstante, será preciso seguir investigando para comprobar si es igualmente eficaz en modelos animales más parecidos a las personas.
Impacto de la enfermedad
El Parkinson es, tras la de Alzheimer, la enfermedad neurodegenerativa más frecuente. Se estima que en España hay entre 100.000 y 300.000 personas afectadas por la enfermedad de Parkinson. Estas personas tienen dañadas las neuronas que producen un neurotransmisor conocido como dopamina, lo que les causa dificultades de movimiento.
Los síntomas se pueden controlar durante años mediante la administración de un sustituto de la dopamina, pero no existe cura porque no se sabe aún cómo regenerar las neuronas dañadas. Las neuronas de estos pacientes se caracterizan por tener depósitos amiloides formados por agregados de la proteína alfa-sinucleína.
Metodología de cribado de alto rendimiento
El descubrimiento de nuevos potenciales fármacos utiliza con frecuencia técnicas de diseño molecular basadas en la estructura de las proteínas diana. En este caso, la estrategia tuvo que ser diferente, ya que había una dificultad añadida: la proteína alfa-sinucleína no tiene una estructura bien definida. Por ello, se aplicó una metodología de cribado de alto rendimiento, en cuya puesta en marcha en España es pionero el BIFI gracias al completo equipamiento del laboratorio LACRIMA, un laboratorio de cribado molecular aragonés capaz de analizar la actividad biológica de centenares de miles de moléculas distintas para identificar y seleccionar las que son activas y que pueden aportar un alto valor económico.
Esta metodología está basada en probar, sin ideas preconcebidas, la actividad de miles de compuestos químicos, seleccionando los más activos y mejorándolos químicamente hasta encontrar el más adecuado.
Los nuevos compuestos pueden dar lugar a fármacos eficaces o moléculas de diagnóstico para tratar o identificar patologías infecciosas, metabólicas, cáncer o enfermedades degenerativas, o también por ejemplo, para identificar compuestos con actividad antimicrobiana para utilizar en otras áreas como la seguridad alimentaria, la ganadería, la agricultura, etc.
El BIFI, un referente en biofísica en proteínas
Utilizando esta metodología, investigadores del BIFI han identificado diversos compuestos que son activos frente a enfermedades tales como hepatitis C, Alzhéimer, Parkinson, diabetes tipo II, fenilcetonuria e infección causada por Helicobacter pylori.
Para realizar esta labor, el BIFI dispone de quimiotecas con más de 15.000 compuestos químicos, de los que 1.120 ya están aprobados para su uso en humanos. Estos 1.120 compuestos son fármacos que ya están comercializados en la actualidad, aunque con aplicaciones distintas de las buscadas, con la ventaja que ya han superado ensayos clínicos, lo que permite recortar los tiempos de comercializar una nueva molécula activa.
El BIFI ha acumulado una experiencia manifiesta en el cribado de colecciones de compuestos químicos reales (quimiotecas) o virtuales, para identificar compuestos bioactivos. Como muestra del funcionamiento de esta línea cribado experimental del BIFI, se han obtenido varias patentes. En la actualidad, numerosos grupos nacionales e internacionales de investigación, así como empresas regionales y nacionales, colaboran con grupos del Instituto BIFI y utilizan sus instalaciones experimentales.
El Instituto BIFI se ha convertido en un centro de referencia en la investigación en biofísica en proteínas:
-estabilidad y plegamiento de proteínas
-interacciones biomoleculares
-nuevos mecanismos fisiológicos dependientes de proteínas.
-identificación de compuestos bioactivos mediante cribado.
-ingeniería de proteínas y desarrollo de nuevos productos biotecnológicos.
Enlace al artículo de la revista PNAS
http://www.pnas.org/content/early/2018/09/18/1804198115
