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Desarrollan un enfoque para predecir el impacto de los productos químicos en el sistema endocrino

Los resultados de esta investigación, realizada en Florida, podrían acelerar el descubrimiento de nuevos fármacos para tratar el cáncer de mama.

Los estrógenos ambientales son sustancias químicas perjudiciales que hay en el medioambiente.
Estrógenos ambientales,
NENO VIANNA

Investigadores del cáncer de mama del Instituto de Investigación Scripps (TSRI, por sus siglas en inglés) de Florida (Estados Unidos), han desarrollado un enfoque novedoso para identificar cómo las sustancias químicas en el medioambiente, llamadas estrógenos ambientales, pueden producir infertilidad, desarrollo reproductivo anormal e, incluso, "pubertad precoz".

Los estrógenos ambientales funcionan uniéndose al receptor de estrógeno, una proteína en las células que guía la maduración y reproducción sexual. La nueva investigación muestra cómo las técnicas de imagen de alta resolución podrían proporcionar a los científicos información sobre cómo la exposición a estos productos químicos puede afectar la salud pública.

Este método de investigación, detallado en un artículo publicado en la edición digital de la revista 'Cell Chemical Biology', podría utilizarse para acelerar el descubrimiento de nuevos fármacos para el cáncer de mama y muchas otras enfermedades, según el autor principal del estudio, Kendall Nettles, profesor asociado en TSRI.

Los estrógenos ambientales controlan la actividad del receptor de estrógeno cambiando su forma, que puede imitar los efectos del estrógeno. Estos productos químicos también pueden bloquear la actividad del receptor, como se observa con el tratamiento del cáncer de mama tamoxifeno.

Estos cambios suelen ser excesivamente pequeños, en el rango de sub-angström (un angström es igual a una diez billonésima de un metro). De hecho, los cambios en un solo átomo en un fármaco de terapia química o endocrina a menudo pueden llevar a resultados muy divergentes, pero la resolución de la estructura cristalina típica no permite la visualización de estos pequeños cambios. 

Hacia mejores terapias contra el cáncer de mama

Nettles llama al enfoque del nuevo estudio "cristalografía de rayos X de super-resolución". La cristalografía de rayos X es una técnica que produce una instantánea de la estructura atómica 3-D del receptor. Al igual que las imágenes producidas por la fotografía o la microscopía, las estructuras de cristal de rayos X tienen cierta resolución o nivel de detalle que puede visualizarse.

Con la microscopía óptica, la super-resolución de imágenes --un descubrimiento por el que los investigadores recibieron el Premio Nobel en 2014-- se puede lograr mediante la combinación de muchas imágenes para producir una imagen más nítida. Nettles y sus colegas razonaron que podrían utilizar un enfoque similar con la cristalografía de rayos X para comparar instantáneas moleculares, o estructuras, y comprender mejor cómo los químicos estrogénicos controlan la actividad del receptor.

De esta forma, estos investigadores encontraron que con la combinación de datos sobre las perturbaciones estructurales de muchas estructuras con perfiles de actividad de sus ligandos (los productos químicos estrogénicos) se pueden identificar los detalles sub-*ngström que determinan la disrupción endocrina. "Nuestro nuevo enfoque ofrece un marco para comprender los diversos efectos de los estrógenos ambientales y otros disruptores endocrinos, fomentando los esfuerzos para desarrollar mejores terapias contra el cáncer de mama", destaca el investigador asociado de TSRI Jerome C. Nwachukwu, primer autor del estudio. "Este enfoque también puede aplicarse a otros receptores alostéricos", añade.

La cristalografía de rayos X de súper-resolución también se puede aplicar a los grandes grupos de receptores que son las dianas de la mayoría de los fármacos conocidos. Con el diseño de fármacos basado en la estructura, los químicos pueden usar este nuevo enfoque para visualizar cómo modificar los fármacos candidatos para promover el perfil terapéutico deseable.

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