Sonda para rayos X podría conducir a tratamiento contra el cáncer

Los investigadores han identificado un posible antineoplásico, llamado FOBISIN, que se ha demostrado que afecta las proteínas 14-3-3, claves en la proliferación incontrolada de células cancerosas.

Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Emory (Atlanta, GA, EUA) usaron rayos X para ver cómo FOBISIN encaja en la estructura proteínica en forma de pinza 14-3-3. Inesperadamente, los rayos X produjeron la unión permanente del compuesto a la proteína. El hallazgo sugiere que se pueden emplear compuestos como FOBISIN junto con radioterapia para lograr una potente actividad antineoplásica. Los resultados del estudio fueron publicados en la edición anticipada, digital, de septiembre de 2011 de la revista Proceedings of the [US] National Academy of Sciences.

El autor principal, Haian Fu, PhD, profesor de farmacología y de hematología y oncología en la Facultad de Medicina de la Universidad Emory y director del Centro para el Descubrimiento en Biología Química de Emory, ha estudiado las proteínas 14-3-3 durante dos décadas. “Tener las proteínas 14-3-3como objetivo podría ser especialmente valioso, pues se podrían impactar muchas vías fundamentales para la proliferación del cáncer”, afirmó. “Se ha demostrado que las proteínas 14-3-3 están alteradas en varios tipos de cáncer, como el de pulmón y el de seno”.

Las proteínas 14-3-3 actúan como adaptadores que se fijan a otras proteínas. El Dr. Fu y sus colegas Jing Zhao, becario postdoctoral y Du Yuhong, profesor adjunto y director asociado del Centro de Descubrimiento, estudiaron miles de sustancias para encontrar una (FOBISIN: inhibidor de la unión de pequeñas moléculas a 14-3-3) que impide la interacción de 14-3-3 con otras. Las proteínas 14-3-3 se encuentran en mamíferos, plantas y hongos. En los seres humanos hay siete variedades y al parecer FOBISIN inhibe la interacción de las siete.

La capacidad de las proteínas 14-3-3 para fijarse depende de si la proteína diana es fosforilada, una modificación química que regula la función de la proteína. El poder inhibidor de FOBISIN también requiere que la molécula sea fosforilada.

El grupo del Dr. Fu se asoció con el laboratorio de Xiaodong Cheng, PhD, coautor principal, profesor de bioquímica y Erudito Eminente de Georgia Research Alliance, para estudiar cómo se fija FOBISIN a sus objetivos.

Los científicos utilizan los rayos X como una herramienta para sondear la estructura de las proteínas. Si una proteína y un fármaco dirigido a ella se pueden cristalizar juntos, el patrón de difracción de rayos X de los cristales muestra la configuración tridimensional (3D) de los átomos y cómo el fármaco interactúa con la proteína. El profesor asistente de investigación, John Horton, PhD, y el investigador asociado Anup Upadhyay, PhD, trabajaron para este propósito en el laboratorio de Cheng con rayos X del sincrotrón de la Fuente Avanzada de Fotones del Laboratorio Nacional de Argonne (Argonne, Illinois, EUA). “En este caso, el efecto de los rayos X fue inesperado: el FOBISIN se unió covalentemente a la proteína 14-3-3” comentó el Dr. Cheng.

El hallazgo sugiere que compuestos similares al FOBISIN podrían desarrollarse como “profármacos”, que luego de exponerse a la radiación se adhieran de forma permanente a su objetivo y lo inhiban. Una estrategia típica en la lucha contra el cáncer es combinar fármacos y radioterapia para que los medicamentos aumenten la sensibilidad de las células a la radiación. En este caso, la radiación activaría el medicamento. “Estos compuestos podrían utilizarse junto con otras estrategias para mejorar la especificidad del tratamiento del tumor” dijo el Dr. Fu.

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Emory University School of Medicine