Las células necesitan proteínas en el lugar correcto para funcionar correctamente. En enfermedades como el cáncer, las proteínas pueden terminar en el lugar equivocado, ayudando a que la enfermedad se desarrolle.
Un equipo de Stanford en la Universidad de Stafford dirigido por Steven Bannick ha desarrollado una solución a este problema. Diseñaron TRAM, una molécula que guía a las proteínas a sus ubicaciones adecuadas. Este avance podría conducir a nuevos tratamientos para enfermedades causadas por una mala localización de proteínas, como el cáncer.
Las proteínas celulares deben estar en el lugar correcto para realizar su trabajo, como construir moléculas o enviar señales. Como las células son espacios abarrotados, las proteínas se mueven constantemente. Si las proteínas están defectuosas, no funcionan correctamente. Banick y su equipo están trabajando para devolver estas proteínas «perdidas» a donde pertenecen para ayudarlas a funcionar correctamente.
En algunas enfermedades, las proteínas se envían a destinos equivocados debido a mutaciones que colocan la dirección incorrecta en el paquete. Esto puede impedir que la proteína funcione o hacerla dañina, como en la ELA, donde la proteína se agrupa y mata las células.
Banick y su equipo desarrollaron una molécula específica llamada TRAM que actúa como adyuvante. Se une tanto a la proteína mal plegada como a la proteína lanzadera, devolviendo la proteína mal plegada al lugar de la célula al que pertenece.
El equipo trabajó con dos tipos de lanzaderas: una que mueve proteínas hacia el núcleo y otra que las elimina. Christine Ng, una estudiante de posgrado, creó TRAM para conectar la lanzadera y la proteína mal plegada.
Tuvieron que medir la cantidad de proteína en el núcleo para comprobar si estaba funcionando. A falta de una mejor manera de hacer esto, Ng desarrolló un nuevo método para detectar y medir proteínas celulares.
Ng examinó los TRAM, pequeños sistemas de transporte que mueven proteínas dentro y fuera del núcleo celular. Descubrió que los tranvías funcionaban, lo que la ayudó a encontrar las reglas sobre qué tan fuertes deberían ser.
Luego, desarrolló TRAM para tratar la ELA, donde una proteína llamada FUS sale del núcleo y forma grumos dañinos. Después de utilizar TRAM, la proteína FUS regresó al núcleo, reduciendo los grumos tóxicos y ayudando a las células a sobrevivir.
Luego, el equipo diseñó otro TRAM para copiar una mutación que protege las neuronas moviendo la proteína al final de las células nerviosas, ayudando a que las células sean más resistentes al daño.
El equipo se enfrentó a un desafío: diseñar TRAM para apuntar a proteínas es difícil porque necesitan conocer todas las moléculas posibles que se unen a estas proteínas. Para solucionar esto, utilizaron herramientas genéticas para agregar etiquetas adhesivas a las proteínas. Esperan encontrar partes pegajosas naturales en estas proteínas para convertir los TRAM en medicamentos.
Creen que este enfoque funciona con otros procesos celulares y creen que los TRAM pueden enviar proteínas saludables a nuevas regiones celulares, creando funciones desconocidas. A Banick le entusiasma aprender las reglas y descubrir nueva biología moviendo proteínas de nuevas formas.
Referencia de la revista:
- Ng, CSC, Liu, A., Cui, B. et al. Relocalización de proteínas dirigida mediante acoplamiento de transporte de proteínas. la naturaleza DOI: 10.1038/s41586-024-07950-8.
