Científicos suecos presentan una nueva forma de desarrollar medicamentos

Un equipo de investigadores del Instituto Karolinska y el laboratorio SciLifeLab, ambos en Suecia, firman un nuevo trabajo publicado en la revista científica Science. En él, muestran cómo han conseguido mejorar la función de una proteína, abriendo la puerta a un nuevo concepto en cuanto al desarrollo de medicamentos. La proteína modificada puede reparar el daño oxidativo en el ADN y ejercer una nueva función. Esta innovadora técnica puede conducir a mejoras en el descubrimiento de tratamientos para enfermedades en las que el estrés oxidativo es parte del proceso de la patología. Eso incluye el cáncer, la enfermedad de Alzheimer y diversas condiciones que afectan a la salud de los pulmones, pero los científicos que aún podría haber más aplicaciones en otros campos.

Para desarrollar un nuevo fármaco, tradicionalmente se buscan proteínas patógenas (causantes de enfermedad) y se crean tratamientos que consisten en bloquearlas con diferentes mecanismos de acción. No obstante, muchas enfermedades están causadas por una pérdida o un descenso en la función de una proteína, lo cual no puede tratarse creando inhibidores de proteínas (medicamentos que las bloquean).

El Nobel como punto de partida

En este trabajo, los investigadores del Instituto Karolinska consiguieron mejorar la función de una proteína llamada OGG1, una enzima que repara el daño en el ADN producido por estrés oxidativo. El estrés oxidativo es un proceso que tiene que ver con el envejecimiento, pero también con el cáncer, la enfermedad de Alzheimer, enfermedades cardiovasculares, autoinmunes y algunas de las dolencias que afectan a la capacidad pulmonar.

Para llevar a cabo su trabajo, el grupo empleó un método conocido como organocatálisis, una herramienta desarrollada por los científicos Benjamin List y David W.C. MacMillan, que recibieron en 2021 el Premio Nobel de Química por este hallazgo.

La técnica se basa en el descubrimiento de que las pequeñas moléculas orgánicas pueden servir de catalizadores (incrementan la velocidad de una reacción química) e inducir reacciones químicas sin pasar a formar parte del producto final.

Los científicos observaron cómo esas moléculas catalizadoras, que habían sido descritas por otros equipos con anterioridad, se unen a OGG1 y afectan a cómo funciona en las células. Una de las moléculas suscitó en ellos un interés y particular, cuentan en un comunicado del instituto.

Diez veces más eficaz

«Cuando usamos el catalizador en la enzima, esta se hace diez veces más eficaz a la hora de reparar el daño por estrés oxidativo, y puede llevar a cabo una nueva función de reparación», explica Maurice Michel, profesor asociado del departamento de oncología y patología del instituto.

El catalizador hizo posible que la enzima «cortara» el ADN de una forma inesperada, de modo que ya no es necesaria la proteína normal (APE1), sino otra, llamada PNKP1.

Los autores del nuevo trabajo creen que las proteínas OGG1 mejoradas con este nuevo procedimiento pueden dar lugar al desarrollo de nuevos medicamentos para enfermedades en las que el estrés oxidativo tiene algo que ver. No obstante, según Thomas Helleday, catedrático del mismo departamento y autor principal del estudio, es posible que haya implicaciones más allá del estrés oxidativo. El concepto de añadir una pequeña molécula como catalizador a una proteína se usa también para mejorar y cambiar otras proteínas.

Generación de nuevas proteínas

Helleday ha dicho: «Creemos que esta tecnología podría impulsar un cambio de paradigma en la industria farmacéutica, haciendo que se generen nuevas funciones en las proteínas en lugar de suprimirlas con inhibidores. No obstante, esta técnica no está limitada a los medicamentos, sus aplicaciones son virtualmente ilimitadas».

El estudio ha sido financiado por numerosas instituciones, incluyendo el Consejo Europeo de Investigación, el Consejo Sueco de Investigación y la Sociedad Sueca del Cáncer.