{"id":43977,"date":"2024-08-14T08:31:34","date_gmt":"2024-08-14T06:31:34","guid":{"rendered":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/?p=43977"},"modified":"2024-10-10T09:48:37","modified_gmt":"2024-10-10T07:48:37","slug":"resolver-el-puzle-de-los-receptores-de-membrana","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/resolver-el-puzle-de-los-receptores-de-membrana\/","title":{"rendered":"Resolver el puzle de los receptores de membrana"},"content":{"rendered":"\n

Jana Selent<\/strong> estudi\u00f3 Farmacia <\/strong>y en su doctorado se especializ\u00f3 en el dise\u00f1o de f\u00e1rmacos<\/a>. Su curiosidad por comprender su funcionamiento a nivel molecular y sus ganas de observar estas interacciones, la llevaron a interesarse por la bioinform\u00e1tica<\/strong>. Actualmente, dirige el grupo de Desarrollo de f\u00e1rmacos en base a receptores acoplados a prote\u00ednas G<\/em><\/a> (GPCR) del Programa de Investigaci\u00f3n en Inform\u00e1tica Biom\u00e9dica (GRIB) del Hospital del Mar Research Institute.<\/a><\/p>\n\n\n\n

Su grupo busca dianas para f\u00e1rmacos<\/strong> en los receptores acoplados a prote\u00edna G (GPCR)<\/strong><\/a>. Los GPCR son unas prote\u00ednas que se encuentran en la membrana celular y que interaccionan con sustancias del exterior de la c\u00e9lula para producir cambios en ella. Por lo tanto, act\u00faan como receptores de se\u00f1ales externas. Estudiando c\u00f3mo estas se\u00f1ales externas producen cambios<\/a>, el grupo de Selent quiere ayudar a encontrar f\u00e1rmacos para trastornos mentales como la esquizofrenia<\/a> <\/strong>que sean m\u00e1s espec\u00edficos y eficaces.<\/p>\n\n\n\n

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\u00abHe estado estudiando estos receptores durante 15 a\u00f1os y a\u00fan no me han aburrido. Su funcionamiento es mucho m\u00e1s complejo de lo que hab\u00edamos imaginado y seguimos haciendo descubrimientos\u00bb 
Jana Selent<\/strong>, GRIB <\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

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Unos receptores clave y<\/strong><\/strong> muy abundantes <\/h2>\n\n\n\n

Las GPCRs son prote\u00ednas que act\u00faan como receptores de membrana para transmitir a la c\u00e9lula informaci\u00f3n del exterior<\/a>. Esta informaci\u00f3n puede llegar en forma de prote\u00ednas, neurotransmisores <\/a>o incluso luz o estr\u00e9s mec\u00e1nico. Las se\u00f1ales externas activan las GPCRs<\/strong>, que activan cascadas de reacciones que sirven a las c\u00e9lulas para adaptarse a los cambios externos y sobrevivir.<\/p>\n\n\n\n

Existen alrededor de 800 GPCRs distintos<\/strong> y son muy importantes para los procesos fisiol\u00f3gicos que se dan en nuestro cuerpo. Por eso son dianas muy habituales de una gran variedad de f\u00e1rmacos<\/strong>, como los antihistam\u00ednicos o los calmantes; y tambi\u00e9n de otras sustancias que generan cambios en nuestro cuerpo, como la cafe\u00edna. Aproximadamente 1 de cada 3 f\u00e1rmacos se dirige a estas prote\u00ednas.<\/p>\n\n\n\n

A\u00fan se desconoce la funci\u00f3n de muchos de estos receptores. \u201cHe estado estudiando estos receptores durante 15 a\u00f1os y a\u00fan no me han aburrido<\/strong>. Su funcionamiento es mucho m\u00e1s complejo de lo que hab\u00edamos imaginado y seguimos haciendo descubrimientos\u201d, explica Selent.<\/p>\n\n\n\n

Si averiguamos cu\u00e1l es su papel en la c\u00e9lula, tendremos posibles dianas para nuevos medicamentos. Por eso, muchas investigaciones se centran en estas mol\u00e9culas. Adem\u00e1s, podemos aprender m\u00e1s sobre las interacciones que generan los receptores que ya conocemos para mejorar los f\u00e1rmacos existentes.<\/p>\n\n\n\n

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Observar c\u00f3mo las prote\u00ednas interaccionan<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Las prote\u00ednas son las mol\u00e9culas que realizan la mayor parte del trabajo en nuestras c\u00e9lulas y por eso son las dianas m\u00e1s habituales de los f\u00e1rmacos. Para que un f\u00e1rmaco act\u00fae, debe unirse a su diana de forma espec\u00edfica<\/strong>. Esta uni\u00f3n se hace porque ambas sustancias encajan, como una llave en una cerradura<\/strong>. Por eso, para el desarrollo de f\u00e1rmacos es muy importante no solo comprender qu\u00e9 funci\u00f3n tienen las prote\u00ednas, sino tambi\u00e9n cu\u00e1l es su forma y c\u00f3mo producen interacciones.<\/p>\n\n\n\n

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\u00abExisten m\u00e9todos experimentales para desvelar la estructura tridimensional de una prote\u00edna, como la cristalograf\u00eda o la criomicroscop\u00eda electr\u00f3nica, pero con ellos obtienes solo una imagen instant\u00e1nea. Nosotros queremos ver c\u00f3mo la estructura de estas prote\u00ednas cambia al interaccionar con otras mol\u00e9culas<\/em>\u00ab<\/em> 
Jana Selent,<\/strong> GRIB <\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

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El grupo de Selent utiliza la bioinform\u00e1tica para conseguir visualizaciones din\u00e1micas de la forma de las prote\u00ednas GPCR cuando interact\u00faan<\/strong>. \u201cExisten m\u00e9todos experimentales para desvelar la estructura tridimensional de una prote\u00edna, como la cristalograf\u00eda o la criomicroscop\u00eda electr\u00f3nica, pero con ellos obtienes solo una imagen instant\u00e1nea. Nosotros queremos ver c\u00f3mo la estructura de estas prote\u00ednas cambia al interaccionar con otras mol\u00e9culas\u201d, explica Selent. Usando la bioinform\u00e1tica, su grupo consigue modelos tridimensionales <\/strong>de las prote\u00ednas, que nos permiten ver c\u00f3mo se mueven y c\u00f3mo interaccionan.<\/p>\n\n\n\n

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Crear f\u00e1rmacos y usar la inteligencia artificial para seleccionar candidatos<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Los estudios del grupo de Selent, y de diversos laboratorios internacionales, han permitdo generar una enorme base de datos de las estructuras de los GPCR<\/a>. En esta base de datos se pueden realizar cribados para ver c\u00f3mo diferentes componentes, f\u00e1rmacos potenciales que se dise\u00f1an de forma virtual, interaccionan con estos receptores. La cantidad de informaci\u00f3n que se procesa es tan extensa y hay tantas posibilidades que se necesita la inteligencia artificial <\/a>para seleccionar los componentes m\u00e1s relevantes.<\/p>\n\n\n\n

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Mapa de GPCRs de la base de datos abierta de estos receptores. En la web, es un mapa interactivo en el que se pueden consultar las simulaciones clicando en la prote\u00edna de inter\u00e9s. Fuente: https:\/\/www.gpcrmd.org\/gpcrtree\/<\/a> <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Empresas especializadas sintetizan estos componentes, que el laboratorio de Selent ha obtenido de un espacio qu\u00edmico de miles de millones de compuestos. Entonces, otros grupos de investigaci\u00f3n con los que Selent colabora, como el otros en el Hospital del Mar Research Institute u otros centros internacionales, los testean en cultivos celulares<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

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Dar con la v\u00eda adecuada<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Cuando una se\u00f1al externa activa un GPCR, este desencadena una respuesta en la c\u00e9lula activando una cascada de interacciones entre mol\u00e9culas en lo que se llama una v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n<\/a>. Los f\u00e1rmacos act\u00faan evitando o estimulando estas respuestas<\/strong>. Pero el problema es que cada receptor puede activar distintas v\u00edas.<\/p>\n\n\n\n

El reto <\/strong>es, pues, desarrollar f\u00e1rmacos que <\/strong>no solo act\u00faen espec\u00edficamente con el receptor deseado<\/strong>, sino tambi\u00e9n que bloqueen la v\u00eda deseada, sin bloquear otras v\u00edas del mismo receptor. Esto permite evitar los efectos secundarios de los f\u00e1rmacos<\/strong>. Para eso, es necesario entender bien lo que pasa a nivel estructural en estas mol\u00e9culas cuando producen estas respuestas.<\/p>\n\n\n\n

La \u00faltima publicaci\u00f3n del grupo de Selent<\/a> ayuda a avanzar en la comprensi\u00f3n de las v\u00edas de se\u00f1alizaci\u00f3n del receptor de serotonina 2A (5-HT2AR). Este receptor es un GPCR que puede utilizarse como diana para el tratamiento de la esquizofrenia<\/strong>. En su estudio, han creado componentes activadores del receptor para comprender mejor sus v\u00edas de activaci\u00f3n.  <\/p>\n\n\n\n

Han descubierto que la activaci\u00f3n de la prote\u00edna G\u237aq est\u00e1 relacionada con las p\u00e9rdidas de memoria y la activaci\u00f3n de G\u237ai1, con comportamientos psic\u00f3ticos. Para llegar a este conocimiento han combinado m\u00e9todos computacionales con experimentos in vitro<\/em>, en cultivos celulares, y in vivo,<\/em> usando tejido cerebral humano<\/strong> obtenido postmortem. Esta mayor comprensi\u00f3n de las v\u00edas de se\u00f1alizaci\u00f3n del receptor nos acerca a tratamientos para la esquizofrenia m\u00e1s efectivos y que minimicen los efectos secundarios.<\/p>\n\n\n\n

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Trabajar colaborativamente y garantizar la transparencia<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

El grupo de Selent trabaja exclusivamente con los modelos computacionales<\/strong> y colabora con otros grupos que se enfocan en la parte experimental. Dado la complejidad de estas v\u00edas de se\u00f1alizaci\u00f3n, as\u00ed como la gran cantidad de receptores que existen, es necesario un trabajo colaborativo.  <\/p>\n\n\n\n

\u201cQueremos codificar la interacci\u00f3n de innumerables prote\u00ednas que existen en el cuerpo humano. Este es un esfuerzo colectivo<\/strong>, algo que no podr\u00eda realizar un \u00fanico grupo de investigaci\u00f3n\u201d, comenta Selent. Ella lidera proyectos internacionales <\/strong>y es una de las creadoras de la Red europea de investigaci\u00f3n en transducci\u00f3n de se\u00f1ales (ERNEST<\/a>, por sus siglas en ingl\u00e9s). Esta red consta de m\u00e1s de 500 miembros relacionados con la investigaci\u00f3n de los GPCRs en el \u00e1mbito computacional y experimental.<\/p>\n\n\n\n

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\u00abQueremos codificar la interacci\u00f3n de innumerables prote\u00ednas que existen en el cuerpo humano. Este es un esfuerzo colectivo, algo que no podr\u00eda realizar un \u00fanico grupo de investigaci\u00f3n\u00bb 
Jana Selent<\/strong>, GRIB<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

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Los miembros de ERNEST que trabajan en el \u00e1mbito computacional han creado una gran base de datos con todo el conocimiento sobre los GPCRs<\/a>. La base contiene modelos din\u00e1micos de las estructuras tridimensionales de los receptores<\/strong>, los componentes que pueden interaccionar con ellos y sus interacciones.  Esta informaci\u00f3n puede servir como punto de partida para investigar nuevos f\u00e1rmacos<\/strong>. La p\u00e1gina web se puede visitar<\/a> su p\u00e1gina para observar la din\u00e1mica de los GPCR en complejo con estos componentes. <\/p>\n\n\n\n

La existencia de esta plataforma es tambi\u00e9n una forma de promocionar las buenas pr\u00e1cticas cient\u00edficas<\/a><\/strong>, porque promueve la transparencia y la reproducibilidad <\/strong>de estos datos. La plataforma sirve para que los grupos de investigaci\u00f3n puedan mostrar sus resultados y muestra los protocolos utilizados para su obtenci\u00f3n. Selent forma parte del Grupo de Buenas Pr\u00e1cticas Cient\u00edficas del PRBB<\/a> y ha participado en la redacci\u00f3n del protocolo de buenas pr\u00e1cticas en la creaci\u00f3n de simulaciones. Este protocolo puede encontrarse en la secci\u00f3n de metodolog\u00eda de la plataforma. <\/p>\n\n\n\n

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El grupo de \u00abDesarrollo de f\u00e1rmacos en base a receptores acoplados a prote\u00ednas G\u00bb del GRIB, dirigido por Jana Selent, crea simulaciones din\u00e1micas que les ayudan a buscar nuevos f\u00e1rmacos para enfermedades del sistema nervioso<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":43975,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[262,630,214,292],"new-type":[44],"class_list":["post-43977","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-investigacion","tag-bioinformatica-es","tag-desarrollo-de-farmacos","tag-imim-es","tag-perfil-de-grupo","new-type-noticias"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/43977","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=43977"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/43977\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":44047,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/43977\/revisions\/44047"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/43975"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=43977"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=43977"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=43977"},{"taxonomy":"new-type","embeddable":true,"href":"https:\/\/ellipse.prbb.org\/es\/wp-json\/wp\/v2\/new-type?post=43977"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}