image: Artistic representation of protein-drug interaction in a blood sample. view more
Credit: Tobias Wüstenfeld
Cuando un fármaco se une a una proteína, la estructura de la proteína se hace más estrecha y sólo se despliega a temperaturas más altas. En este estudio, Mikhail Savitski -jefe de equipo y director del Centro de Proteómica de EMBL en Heidelberg- y su equipo, junto con un equipo de Cellzome, derritieron proteínas para observar sus propiedades. Fueron capaces de obtener información sobre las interacciones entre múltiples proteínas o entre proteínas y fármacos.
"Por primera vez, podemos mapear sistemáticamente las interacciones entre fármacos y proteínas en un organismo mamífero. Esta visión global de los objetivos farmacológicos y los posibles efectos secundarios es un gran paso en el descubrimiento de fármacos", explica Mikhail Savitski. Al comparar las temperaturas de desenrollado de las proteínas, los investigadores determinaron qué fármaco se conectó con qué proteína.
En 2014, Savitski y Cellzome presentaron por primera vez su nueva técnica de perfil térmico, permitiendo a los científicos estudiar cultivos celulares con calor. Si bien esta tecnología avanzó en el campo, las células cultivadas difieren significativamente a las de un organismo vivo.
El método ahora publicado representa un avance significativo para la investigación transnacional porque los cambios biológicos pueden ser monitoreados directamente en un órgano midiendo las interacciones de las proteínas y la activación de las vías celulares. En el descubrimiento de fármacos, la capacidad de monitorear la participación del objetivo farmacológico en un organismo vivo es fundamental para lograr la eficacia terapéutica.
Para demostrar las capacidades de su técnica, los científicos escanearon todas las proteínas del hígado, pulmón, riñón y bazo de ratas. Sus resultados proporcionaron nuevos conocimientos sobre las interacciones de las proteínas y revelaron posibles objetivos farmacológicos. "Por primera vez, podemos estudiar las interacciones de las proteínas en diferentes tejidos de organismos vivos y cómo se ven afectados por condiciones externas. Nuestra técnica podría mejorar significativamente nuestra comprensión de las enfermedades humanas y ayudar al desarrollo de tratamientos exitosos", dice Nils Kurzawa, científico del EMBL en el grupo Savitski.
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Journal
Nature Biotechnology