Investigadores del Instituto de Investigación Médica Hospital del Mar (IMIM), de Barcelona, han aplicado una nueva metodología de cálculo para anticipar el grado de selectividad de las moléculas que se utilizan para estudiar las funciones de las proteínas y reducir el riesgo de establecer relaciones erróneas entre las proteínas y las enfermedades, como se revela en un artículo que se publica en revista 'ACS Chemical Biology' y ha sido seleccionado para la portada. Las proteínas en estudio podrían ser futuras candidatas a nuevas dianas terapéuticas.

Las moléculas son herramientas esenciales para la exploración de las funciones de proteínas, ya que tienen la capacidad de activar, inhibir y modular su función. Durante muchos años, con el fin de explorar las funciones de las proteínas, es decir, conocer su papel biológico, se han utilizado pequeñas moléculas conocidas como 'sondas químicas', que interaccionan con la proteína en estudio para convertirse en un posible candidato como una nueva diana terapéutica.

Sin embargo, para que sean verdaderamente útiles, estas moléculas deben interactuar selectivamente con la proteína en análisis. "Hasta ahora, se asumía que estas sondas químicas interactuaban única y exclusivamente con la proteína que se está estudiando, de manera que cualquier variación en los resultados de los experimentos se interpretaba como la consecuencia de la interacción selectiva de la sonda química con la proteína en estudio", explica Jordi Mestres, coordinador del Grupo de Investigación en Sistemas de Farmacología en el Programa de Investigación en Informática Biomédica (GRIB) del http://www.imim.cat/es_index.htmlIMIM y la Universidad Pompeu Fabra (UPF).

A través de este proyecto de investigación, los autores han demostrado que muchas sondas químicas no son selectivas, si no todo lo contrario: interactúan con múltiples proteínas, a menudo involucradas en las mismas vías biológicas, lo que significa que los resultados experimentales pueden ser confusos y llevar a los científicos a sacar conclusiones erróneas con respecto a la importancia terapéutica de muchas proteínas. Las consecuencias son verdaderamente importantes, ya que, con base en estas erróneas conclusiones, se pueden invertir años y dinero en el desarrollo de medicamentos que son ineficaces y, sobre todo, no son seguros.

El proyecto ha consistido en predecir computacionalmente y después de forma experimental unas 200 moléculas del Programa del Instituto Nacional de Salud para Identificar Sondas Químicas en Estados Unidos que tienen interacciones biológicamente relevantes con otras proteínas. Para ello, los investigadores han utilizado un nuevo método computacional desarrollado por la empresa Chemotargets SL, una spin-off del IMIM creada en 2006, especializada en el desarrollo de software para diseñar fármacos más eficaces y más seguros.

Estos resultados han alertado a los investigadores que utilizan estas moléculas que deben tener en cuenta las nuevas interacciones identificadas a la hora de interpretar y extraer conclusiones sobre sus experimentos. "La falta de conocimiento sobre las interacciones con otras proteínas puede provocar que laboratorios de todo el mundo continúen usando estas moléculas 'sucias' para estudiar una proteína específica durante muchos años. Esto supone una enorme pérdida de tiempo de investigación y recursos", afirma Albert Antolín, miembro del grupo de investigación.

"Antes de utilizar moléculas para estudiar la función biológica de una proteína, debe conocerse su perfil de interacciones con proteínas de la manera más amplia y completa posible, evitando así que los investigadores extraigan conclusiones erróneas acerca de la función terapéutica y la relevancia de la proteína bajo estudio", añade Antolín.

Por increíble que parezca, aún hoy en día se sabe muy poco acerca de las funciones que muchas de las proteínas en el cuerpo humano tienen y el impacto de la pérdida de estas funciones en la salud humana. "Caracterizar correctamente las funciones de la proteína es clave para el descubrimiento de nuevos medicamentos más eficaces y seguros", concluyen los investigadores.