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Descubren cómo atacar hormona tóxica que promueve el desarrollo de diabetes tipo 2

Centrándose en una hormona simple que poseemos todas las personas, el investigador Andrew Miranker, profesor de biofísica molecular y bioquímica, y de ingeniería química y ambiental en la Universidad de Yale, Estados Unidos, descubrió formas específicas de esta hormona que perforan agujeros tóxicos en las células, un descubrimiento con el que actualmente busca diseñar un tratamiento para los pacientes con diabetes.

Los hallazgos, publicados hoy en la revista Nature Communications, conducirían a la creación de nuevas terapias para la diabetes tipo 2.

Recordemos que esta enfermedad es una dolencia degenerativa que afecta a cientos de millones de personas en todo el mundo. Su progresión está directamente relacionada con la salud de las células productoras de insulina en los islotes, que son grupos de células en el páncreas. Tales células coordinan cuidadosamente la liberación de insulina en respuesta a los cambios presentes en la glucosa sanguínea. El fracaso de estas células juega un papel importante en propiciar la diabetes, ya que el cuerpo pierde la capacidad para regular la glucosa en sangre. Los medicamentos hoy en día disponibles funcionan estimulando vías alternativas para que el cuerpo use o elimine la glucosa. No existen medicamentos aprobados disponibles para tratar las causas de la diabetes tipo 2.

El laboratorio de Miranker se centró en una proteína asociada a la insulina, conocida como polipéptido amiloide de los islotes (IAPP), que además es una hormona producida por estas mismas células. El grupo encontró que cuando IAPP adopta la forma incorrecta, esta perfora las membranas de los islotes, creando agujeros lo suficientemente grandes como para matar las células secretoras de insulina.

“Si mejoramos estos agujeros extremadamente grandes diseñando un compuesto que se dirija a una estructura particular del IAPP, podemos prevenir la toxicidad“, apuntó Miranker.

El IAPP funciona por sí solo en estado saludable, pero su versión tóxica está formada por decenas, e incluso cientos, de copias de la proteína. Esta estructura en expansión plantea un desafío formidable, señalan los investigadores, y controlarla requiere un enfoque muy distinto al de los fármacos tradicionales. Encontrar un fármaco que permita cerrar un agujero tóxico específico debería ser una simple cuestión de hallar la clavija cuadrada entre las clavijas redondas, indicó Miranker, pero reflexionó: “¿Y si tu blanco es más como una pila porosa de espagueti que como un hoyo?”

“En lugar de pensar en un blanco de la enfermedad proteica como un objeto rígido que posee un hueco bien definido al cual dirigirse, mejor creas un medicamento extremadamente bien definido y rígido, y le exiges a la proteína que adopte una estructura para que interactúe con él“, explicó Miranker. Esto equivale a diseñar un medicamento que actúa como un tenedor para que los espaguetis se envuelvan, comentó, subrayando que “no se puede comer espaguetis con una cuchara“.

Para lograrlo, el laboratorio de Miranker desarrolló un fármaco llamado ADM-116, que se une a IAPP y puede rescatar las células productoras de insulina. El ADM-116 soluble en agua atraviesa la membrana celular externa, encuentra a IAPP y lo enrolla. Al hacerlo, ADM-116 evita que IAPP perfore un agujero en la membrana celular interna sensible. Miranker y su equipo buscarán traducir estos descubrimientos a medicamentos que mejoren la salud a largo plazo de dichas células.

El experto ha estado estudiando cómo los cambios en la forma de la proteína pueden provocar toxicidad durante más de 20 años. Solo ahora, este trabajo ha alcanzado una etapa en la que su equipo puede dar forma a estos fundamentos y aplicarlos a la salud humana.

Christopher Unsworth, director asociado de desarrollo comercial de la Oficina de Investigación Cooperativa de Yale, destacó que lo que resulta prometedor en la investigación de Miranker es que adopta un enfoque bastante diferente para abordar el problema.

“Su laboratorio ha desarrollado una amplia gama de técnicas para evaluar lo que está sucediendo con estas proteínas y luego diseñó un compuesto que podría interferir con ese proceso“, refirió. “Muchas veces, vemos una investigación básica que identifica mecanismos novedosos que podrían estar relacionados con una enfermedad, pero comprender esos mecanismos no necesariamente nos lleva a un medicamento. El trabajo de Andrew, sin embargo, se dirige más bien hacia la materia química que podría ser un terapéutico potencial“.

 

Vía: Yale News

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