{"id":44036,"date":"2024-08-14T08:31:34","date_gmt":"2024-08-14T06:31:34","guid":{"rendered":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/?p=44036"},"modified":"2024-10-10T09:48:20","modified_gmt":"2024-10-10T07:48:20","slug":"resoldre-el-puzle-dels-receptors-de-membrana","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/resoldre-el-puzle-dels-receptors-de-membrana\/","title":{"rendered":"Resoldre el puzle dels receptors de membrana"},"content":{"rendered":"\n

Jana Selent<\/strong> va estudiar Farm\u00e0cia <\/strong>i en el seu doctorat es va especialitzar en el disseny de f\u00e0rmacs<\/a>. La seva curiositat per comprendre el seu funcionament a nivell molecular i les seves ganes d\u2019observar aquestes interaccions, la van portar a interessar-se per la bioinform\u00e0tica<\/strong>. Actualment, dirigeix el grup de Desenvolupament de f\u00e0rmacs en base a receptors acoblats a prote\u00efnes G<\/em><\/a> (GPCR) del Programa de Recerca en Inform\u00e0tica Biom\u00e8dica (GRIB) de l\u2019Hospital del Mar Research Institute.<\/a><\/p>\n\n\n\n

El seu grup busca dianes per a f\u00e0rmacs<\/strong> en els receptors acoblats a prote\u00efna G (GPCR)<\/strong><\/a>. Els GPCR s\u00f3n unes prote\u00efnes que es troben en la membrana cel\u00b7lular i que interaccionen amb subst\u00e0ncies de l\u2019exterior de la c\u00e8l\u00b7lula per produir-hi canvis. Per tant, actuen com a receptors de senyals externs. Estudiant com aquests senyals externs produeixen canvis<\/a>, el grup de Selent vol ajudar a trobar f\u00e0rmacs per a trastorns mentals com l\u2019esquizofr\u00e8nia<\/strong><\/a>que siguin m\u00e9s espec\u00edfics i efica\u00e7os.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

\u00abHe estat estudiant aquests receptors durant 15 anys i encara no m\u2019han avorrit. El seu funcionament \u00e9s molt m\u00e9s complex del que hav\u00edem imaginat i seguim fent descobriments\u00bb
Jana Selent<\/strong>, GRIB<\/em><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Uns receptors clau i molt abundants<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Les GPCRs s\u00f3n prote\u00efnes que actuen com a receptors de membrana per transmetre a la c\u00e8l\u00b7lula informaci\u00f3 de l\u2019exterior<\/a>. Aquesta informaci\u00f3 pot arribar en forma de prote\u00efnes, neurotransmissors <\/a>o fins i tot llum o estr\u00e8s mec\u00e0nic. Els senyals externs activen les GPCRs<\/strong>, que al seu torn activen cascades de reaccions que serveixen a les c\u00e8l\u00b7lules per adaptar-se als canvis externs i sobreviure.<\/p>\n\n\n\n

Existeixen al voltant de 800 GPCRs diferents<\/strong> i s\u00f3n molt importants per als processos fisiol\u00f2gics que es donen en el nostre cos. Per aix\u00f2 s\u00f3n dianes molt habituals d\u2019una gran varietat de f\u00e0rmacs<\/strong>, com els antihistam\u00ednics o els calmants; i tamb\u00e9 d\u2019altres subst\u00e0ncies que generen canvis en el nostre cos, com la cafe\u00efna. Aproximadament 1 de cada 3 f\u00e0rmacs es dirigeix a aquestes prote\u00efnes.<\/p>\n\n\n\n

Encara es desconeix la funci\u00f3 de molts d\u2019aquests receptors. \u00abHe estat estudiant aquests receptors durant 15 anys i encara no m\u2019han avorrit<\/strong>. El seu funcionament \u00e9s molt m\u00e9s complex del que hav\u00edem imaginat i seguim fent descobriments\u00bb, explica Selent.<\/p>\n\n\n\n

Si esbrinem quin \u00e9s el seu paper en la c\u00e8l\u00b7lula, tindrem possibles dianes per a nous medicaments. Per aix\u00f2, moltes investigacions se centren en aquestes mol\u00e8cules. A m\u00e9s, podem aprendre m\u00e9s sobre les interaccions que generen els receptors que ja coneixem per millorar els f\u00e0rmacs existents.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Observar com les prote\u00efnes interaccionen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Les prote\u00efnes s\u00f3n les mol\u00e8cules que realitzen la major part del treball en les nostres c\u00e8l\u00b7lules i per aix\u00f2 s\u00f3n les dianes m\u00e9s habituals dels f\u00e0rmacs. Per a que un f\u00e0rmac actu\u00ef, s\u2019ha d\u2019unir a la seva diana de forma espec\u00edfica<\/strong>. Aquesta uni\u00f3 es fa perqu\u00e8 ambdues subst\u00e0ncies encaixen, com una clau en un pany<\/strong>. Per aix\u00f2, per al desenvolupament de f\u00e0rmacs \u00e9s molt important no nom\u00e9s comprendre quina funci\u00f3 tenen les prote\u00efnes, sin\u00f3 tamb\u00e9 quina \u00e9s la seva forma i com produeixen interaccions.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

\u00abHi ha m\u00e8todes experimentals per desvetllar l\u2019estructura tridimensional d\u2019una prote\u00efna, com la cristal\u00b7lografia o la criomicrosc\u00f2pia electr\u00f2nica, per\u00f2 amb ells obtens nom\u00e9s una imatge instant\u00e0nia. Nosaltres volem veure com l\u2019estructura d\u2019aquestes prote\u00efnes canvia en interaccionar amb altres mol\u00e8cules\u00bb
Jana Selent,<\/strong> GRIB<\/em><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

El grup de Selent utilitza la bioinform\u00e0tica per aconseguir visualitzacions din\u00e0miques de la forma de les prote\u00efnes GPCR quan interactuen<\/strong>. \u00abHi ha m\u00e8todes experimentals per desvetllar l\u2019estructura tridimensional d\u2019una prote\u00efna, com la cristal\u00b7lografia o la criomicrosc\u00f2pia electr\u00f2nica, per\u00f2 amb ells obtens nom\u00e9s una imatge instant\u00e0nia. Nosaltres volem veure com l\u2019estructura d\u2019aquestes prote\u00efnes canvia en interaccionar amb altres mol\u00e8cules\u00bb, explica Selent. Fent servir la bioinform\u00e0tica, el seu grup aconsegueix models tridimensionals <\/strong>de les prote\u00efnes, que ens permeten veure com es mouen i com interaccionen.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Crear f\u00e0rmacs i usar la intel\u00b7lig\u00e8ncia artificial per seleccionar candidats<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Els estudis del grup de Selent, i de diversos laboratoris internacionals, han perm\u00e8s generar una enorme base de dades de les estructures dels GPCR<\/a>. En aquesta base de dades es poden realitzar cribratges per veure com diferents components, f\u00e0rmacs potencials que es dissenyen de forma virtual, interaccionen amb aquests receptors. La quantitat d\u2019informaci\u00f3 que es processa \u00e9s tan extensa i hi ha tantes possibilitats que es necessita la intel\u00b7lig\u00e8ncia artificial <\/a>per seleccionar els components m\u00e9s rellevants.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\"\"
Mapa de GPCRs de la base de dades oberta d\u2019 aquests receptors. Al web, \u00e9s un mapa interactiu en el qual es poden consultar les simulacions clicant en la prote\u00efna d\u2019inter\u00e8s. Font: https:\/\/www.gpcrmd.org\/gpcrtree\/<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

Empreses especialitzades sintetitzen aquests components, que el laboratori de Selent ha obtingut d\u2019un espai qu\u00edmic de milers de milions de compostos. Llavors, altres grups de recerca amb els quals Selent col\u00b7labora, com d\u2019altres a l\u2019Hospital del Mar Research Institute o altres centres internacionals, els testegen en cultius cel\u00b7lulars<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Donar amb la via adequada<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Quan un senyal extern activa un GPCR, aquest desencadena una resposta a la c\u00e8l\u00b7lula activant una cascada d\u2019interaccions entre mol\u00e8cules en el que s\u2019anomena una via de senyalitzaci\u00f3<\/a>. Els f\u00e0rmacs actuen evitant o estimulant aquestes respostes<\/strong>. Per\u00f2 el problema \u00e9s que cada receptor pot activar diferents vies.<\/p>\n\n\n\n

El repte <\/strong>\u00e9s, doncs, desenvolupar f\u00e0rmacs que <\/strong>no nom\u00e9s actu\u00efn espec\u00edficament amb el receptor desitjat<\/strong>, sin\u00f3 tamb\u00e9 que bloquegin la via desitjada, sense bloquejar altres vies del mateix receptor. Aix\u00f2 permet evitar els efectes secundaris dels f\u00e0rmacs<\/strong>. Per aix\u00f2, cal entendre b\u00e9 el que passa a nivell estructural en aquestes mol\u00e8cules quan produeixen aquestes respostes.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019\u00faltima publicaci\u00f3 del grup de Selent<\/a> ajuda a avan\u00e7ar en la comprensi\u00f3 de les vies de senyalitzaci\u00f3 del receptor de serotonina 2A<\/strong> (5-HT2AR). Aquest receptor \u00e9s un GPCR que es pot utilitzar com a diana per al tractament de l\u2019esquizofr\u00e8nia<\/strong>. En el seu estudi, han creat components activadors del receptor per comprendre millor les seves vies d\u2019activaci\u00f3.  <\/p>\n\n\n\n

Han descobert que l\u2019activaci\u00f3 de la prote\u00efna G\u237aq est\u00e0 relacionada amb les p\u00e8rdues de mem\u00f2ria i l\u2019activaci\u00f3 de G\u237ai1, amb comportaments psic\u00f2tics. Per arribar a aquest coneixement han combinat m\u00e8todes computacionals amb experiments in vitro<\/em>, en cultius cel\u00b7lulars, i in vivo,<\/em> usant teixit cerebral hum\u00e0<\/strong> obtingut postmortem. Aquesta major comprensi\u00f3 de les vies de senyalitzaci\u00f3 del receptor ens acosta a tractaments per a l\u2019 esquizofr\u00e8nia m\u00e9s efectius i que minimitzin els efectes secundaris.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Treballar col\u00b7laborativament i garantir la transpar\u00e8ncia<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

El grup de Selent treballa exclusivament amb models computacionals<\/strong> i col\u00b7labora amb altres grups que s\u2019enfoquen en la part experimental. At\u00e8s la complexitat d\u2019aquestes vies de senyalitzaci\u00f3, aix\u00ed com la gran quantitat de receptors que existeixen, \u00e9s essencial un treball col\u00b7laboratiu.  <\/p>\n\n\n\n

\u00abVolem codificar la interacci\u00f3 d\u2019innombrables prote\u00efnes que existeixen en el cos hum\u00e0. Aquest \u00e9s un esfor\u00e7 col\u00b7lectiu<\/strong>, una cosa que no podria realitzar un \u00fanic grup de recerca\u00bb, comenta Selent. Ella lidera projectes internacionals <\/strong>i \u00e9s una de les creadores de la Xarxa europea de recerca en transducci\u00f3 de senyals (ERNEST<\/a>, per les seves sigles en angl\u00e8s). Aquesta xarxa consta de m\u00e9s de 500 membres relacionats amb la recerca dels GPCRs en l\u2019 \u00e0mbit computacional i experimental.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

\u00abVolem codificar la interacci\u00f3 d\u2019innombrables prote\u00efnes que existeixen en el cos hum\u00e0. Aquest \u00e9s un esfor\u00e7 col\u00b7lectiu, una cosa que no podria realitzar un \u00fanic grup de recerca\u00bb
Jana Selent<\/strong>, GRIB<\/em> <\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Els membres d\u2019ERNEST que treballen en l\u2019\u00e0mbit computacional han creat una gran base de dades amb tot el coneixement sobre els GPCRs<\/a>. La base cont\u00e9 models din\u00e0mics de les estructures tridimensionals dels receptors<\/strong>, els components que poden interaccionar amb ells i les seves interaccions.  Aquesta informaci\u00f3 pot servir com a punt de partida per investigar nous f\u00e0rmacs<\/strong>. La p\u00e0gina web es pot visitar<\/a> per observar la din\u00e0mica dels GPCR en complex amb aquests components.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019exist\u00e8ncia d\u2019aquesta plataforma \u00e9s tamb\u00e9 una forma de promocionar les bones pr\u00e0ctiques cient\u00edfiques<\/strong><\/a>, perqu\u00e8 promou la transpar\u00e8ncia i la reproducibilitat <\/strong>d\u2019aquestes dades. La plataforma serveix perqu\u00e8 els grups de recerca puguin mostrar els seus resultats i mostra els protocols utilitzats per a la seva obtenci\u00f3. Selent forma part del Grup de Bones Pr\u00e0ctiques Cient\u00edfiques del PRBB<\/a> i ha participat en la redacci\u00f3 del protocol de bones pr\u00e0ctiques en la creaci\u00f3 de simulacions. Aquest protocol es pot trobar a la secci\u00f3 de metodologia de la plataforma. <\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

El grup de \u00abDesenvolupament de f\u00e0rmacs en base a receptors acoblats a prote\u00efnes G\u00bb del GRIB, dirigit per Jana Selent, crea simulacions din\u00e0miques que els ajuden a buscar nous f\u00e0rmacs per a malalties del sistema nervi\u00f3s.<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":43974,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[27,26],"tags":[261,629,213,291],"new-type":[35],"class_list":["post-44036","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-investigacion","category-recerca","tag-bioinformatica","tag-desenvolupament-de-farmacs","tag-imim","tag-perfil-de-grup","new-type-noticies"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/44036","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=44036"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/44036\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":44168,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/44036\/revisions\/44168"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media\/43974"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=44036"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=44036"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=44036"},{"taxonomy":"new-type","embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/ca\/wp-json\/wp\/v2\/new-type?post=44036"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}