Dim01312023

Darrera actualitzacióDij, 29 Des 2022 2pm

Back Estàs aquí:Inicio Biologia i biomedicina Projectes Creen proteïnes inexistents a la natura que imiten les immunoglobulines dels anticossos

Creen proteïnes inexistents a la natura que imiten les immunoglobulines dels anticossos

El disseny computacional ha permés crear proteïnes inexistents a la natura que imiten les immunoglobulines plegades dels anticossos naturals. Poden servir de base per al desenvolupament de fàrmacs basats en anticossos monoclonals a mida i més econòmics. El treball obre la porta al disseny de proteïnes similars als anticossos, amb estructures adaptades a les necessitats i millors propietats biofísiques que els actuals.

Estructura d'una de les inmunoglobulines dissenyades pels investigadors, amb una zona d'unió a calci (IBMB/CSIC)Els fàrmacs basats en anticossos monoclonals estan entre els més prometedors i que més están avançant a la indústria farmacèutica, especialment per al tractament de diferents tipus de càncer, malalties autoimmunes i, més recentment, infeccions virals. Consisteixen a modificar una part dels anticossos perquè siguin capaços de reconèixer dianes terapèutiques i atacar cèl·lules concretes.

Tot i això, són teràpies encara molt costoses i hi ha limitacions que frenen el seu avanç, com són la seva baixa estabilitat, la seva gran mida i una difícil producció a gran escala, entre d'altres. Per això són fàrmacs molt cars de desenvolupar, produir i, com que són molt inestables, també són difícils de distribuir, ja que requereixen unes condicions adequades d'emmagatzematge i refrigeració.

Equips de l'Institut de Biologia Molecular de Barcelona del Consell Superior d’Investigacions Científiques (IBMB-CSIC) i  de l’Institute for Protein Design de la Universitat de Washington han realitzat una investigació que pot ajudar a superar aquestes limitacions.

Han dissenyat i creat proteïnes inexistents a la natura, amb estructures que imiten les immunoglobulines plegades dels anticossos i que poden servir de base per al desenvolupament de fàrmacs basats en anticossos monoclonals més assequibles. La investigació està dirigida per Enrique Marcos i F. Xavier Gomis Rüth, tots dos de l'IBM-CSIC, i David Baker, de la Universitat de Washington. Els resultats es van publicar a la revista Nature Communications.

Dificultats actuals per modificar els anticossos

La part dels anticossos que es modifica és una de molt concreta. “L'estructura de tots els anticossos és molt similar, però als seus extrems difereixen en una petita regió variable que és la que permet a cada anticòs reconèixer de manera específica una diana”, explica Enrique Marcos. Aquesta regió variable és una carcassa estructural amb immunoglobulines plegades, es a dir, una mena de bastida en la qual s'ancora una zona flexible que interactua i reconeix directament al patogen.

Han generat noves proteïnes i comprovat mitjançant cristal·lografia que les estructures obtingudes eren les previstes als models, el que significa que “les podem dissenyar amb alta precisió”

El treball que s'acaba de publicar descriu una estratègia computacional per dissenyar “petites immunoglobulines com les dels anticossos amb estructures a mida, d'alta estabilitat i amb capacitat per ancorar zones flexibles amb capacitat d'unió a la diana cercada”, expliquen els científics.

Amb aquesta estratègia, els científics han generat les noves molècules i després han comprovat mitjançant cristal·lografia que les estructures obtingudes eren les previstes als models, la qual cosa significa que “les podem dissenyar amb alta precisió”, afegeix Marcos.

El treball, en el què també han participat equips de la Universitat de Toronto (Canadà), obre la porta al disseny de proteïnes similars als anticossos amb estructures adaptades a les necessitats i que presenten millors propietats biofísiques que els actuals anticossos monoclonals, cosa que representaria un gran avenç per al desenvolupament de fàrmacs més accessibles a escala global i fer possible nous mecanismes d’acció.

Referencia:

Tamuka M. Chidyausiku, Soraia R. Mendes, Jason C. Klima, Marta Nadal, Ulrich Eckhard, Jorge Roel-Touris, Scott Houliston, Tibisay Guevara, Hugh K. Haddox, Adam Moyer, Cheryl H. Arrowsmith, F. Xavier Gomis-Rüth , David Baker & Enrique Marcos. De novo design of immunoglobulin-like domains,   Nature Communications volume 13, Article number: 5661 (2022) https://doi.org/10.1038/s41467-022-33004-6

CSIC Comunicació Catalunya