Científicos de la University of California en Irvine descubren que Nb2 es un prometedor Nanocuerpo para tratar la retinosis pigmentaria
Los autores investigaron cómo el nanocuerpo Nb2 se une a la proteína de la rodopsina, que es esencial para la visión. Descubrieron que Nb2 estabiliza una conformación de la proteína que normalmente se encuentra en un estado de vida corta y que esto puede tener implicaciones para el tratamiento de enfermedades relacionadas con la rodopsina, como la retinosis pigmentaria. Los autores también descubrieron que Nb2 afecta la localización y la estabilidad de la proteína de la rodopsina.
La rodopsina es una proteína fotosensible que se encuentra en las células fotorreceptoras de la retina, especialmente en los bastones. Es importante para la visión porque juega un papel fundamental en la detección de la luz y la transmisión de señales visuales al cerebro. Cuando la rodopsina absorbe la luz, experimenta una reacción química que desencadena una serie de cambios conformacionales, lo que finalmente lleva a la generación de señales eléctricas que son interpretadas por el cerebro como imágenes visuales.
Los investigadores de la UCI han centrado su estudio en una molécula específica que creen que proporcionará un tratamiento para la Retinosis Pigmentaria autosómica dominante asociada a la rodopsina (RPad). La rodopsina es una molécula sensorial de la luz clave en la retina humana. Se encuentra en las células fotorreceptoras de los bastones, y las mutaciones en el gen de la rodopsina son una de las principales causas de la RPad.
«Más de 150 mutaciones en la rodopsina pueden causar retinosis pigmentaria, lo que dificulta el desarrollo de terapias génicas específicas», afirma en un comunicado de prensa de la universidad el doctor Krzysztof Palczewski, catedrático Donald Bren de la Facultad de Medicina de la UCI. «Sin embargo, debido a la elevada prevalencia de la RP, se han realizado importantes inversiones en investigación y desarrollo para encontrar tratamientos novedosos».
Aunque la rodopsina lleva estudiándose más de un siglo, los detalles clave de su mecanismo para convertir la luz en una señal celular han sido difíciles de abordar experimentalmente. Para este estudio, los investigadores utilizaron un tipo especial de anticuerpo derivado de llama, conocido como nanocuerpo, que puede detener el proceso de fotoactivación de la rodopsina, lo que permite investigarlo a alta resolución.
«Nuestro equipo ha desarrollado nanocuerpos que actúan mediante un mecanismo de acción novedoso. Estos nanocuerpos tienen una gran especificidad y pueden reconocer la rodopsina diana extracelularmente», afirma el doctor David Salom, investigador y científico del proyecto en la Facultad de Medicina de la UCI. «Esto nos permite bloquear este receptor acoplado a proteínas G (GPCR: G protein-coupled receptors en inglés ), en un estado de no señalización».
Los científicos descubrieron que estos nanocuerpos se dirigen a un lugar no previsto de la molécula de rodopsina, cerca del lugar donde se une el retinaldehído. Además, descubrieron que el efecto estabilizador de estos nanocuerpos también puede aplicarse a mutantes de rodopsina asociados a enfermedades de la retina, lo que sugiere su uso terapéutico, según el comunicado de prensa de la UC, Irvine.
«En el futuro, esperamos implicar la evolución in vitro de este conjunto inicial de nanocuerpos», afirmó el doctor Arum Wu, investigador y científico del proyecto en la Facultad de Medicina de la UCI. «También evaluaremos la seguridad y eficacia de una futura terapia génica con nanocuerpos para la RP».
Los investigadores esperan mejorar la capacidad de los nanocuerpos para reconocer la rodopsina de otras especies, incluidos los ratones, para los que se dispone de varios modelos preclínicos de RPad. También tienen previsto utilizar estos nanocuerpos para abordar un objetivo a largo plazo en el campo de la resolución estructural de los estados intermedios clave de la rodopsina desde el estado inactivo hasta el estado totalmente activado por ligando.
Los autores del estudio son Arum Wu, PhD, David Salom, PhD, John D. Hong, Aleksander Tworak, PhD, Philip D. Kiser, PharmD, PhD, y Krzysztof Palczewski, PhD, del Departamento de Oftalmología del Instituto Oftalmológico Gavin Herbert de la Universidad de California en Irvine. La investigación se llevó a cabo en colaboración con Jay Steyaert, PhD, de la Vrije Universiteit Brussel (VUB).
En la imagen se ve cómo el compuesto Nb2 ayuda a restaurar la proteostasis, es decir, el equilibrio en la producción, plegamiento y degradación de proteínas, en la proteína P23H-opsina bovina. P23H-opsina es una variante de la proteína opsina que se encuentra en los conos de la retina y que está asociada con la retinosis pigmentaria, una enfermedad ocular que causa pérdida gradual de la visión. Nb2 es un compuesto que se utiliza en investigación para estudiar la función de las proteínas y su interacción con otras moléculas.
Traducción: Asociación Mácula Retina
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