Un estudio en el que participan investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid, la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad de Cambridge (Reino Unido) ha logrado diseñar, mediante simulación molecular, estrategias para inhibir agregados de proteínas involucrados en demencias y ELA.
En el estudio, publicado en Advanced Science,. Los investigadores han realizado simulaciones multiescala de dinámica molecular para para investigar cómo se forman las estructuras en forma de láminas beta en proteínas que contienen aminoácidos aromáticos llamados LARKS. Estos LARKS están relacionados con la formación de agregados de proteínas asociados a enfermedades neurodegenerativas como ELA o Alzhéimer.
Acumulación de Proteínas y Fibras de Amiloide: Se ha postulado que la acumulación de proteínas y la formación de fibras de amiloide son factores clave en el desarrollo de enfermedades como ELA y Alzheimer. Por lo tanto, el enfoque principal de la investigación se centró en el diseño de estrategias para reducir la concentración de agregados de proteínas, específicamente las proteínas FUS y TDP-43, que están relacionadas con la ELA.
Los investigadores desarrollaron un algoritmo dinámico que emula la formación de agregados de proteínas observados en pacientes con ELA. Esto les permitió estudiar en detalle el mecanismo molecular subyacente a la formación de agregados patológicos.
Ubicación de LARKS en la proteína: Mediante el uso del algoritmo dinámico, los investigadores diseñaron secuencias de proteínas en las cuales los segmentos susceptibles de formar agregados (LARKS) se ubicaron en los extremos o en el centro de la proteína. Descubrieron que la ubicación en los extremos favorece la agregación, lo que proporciona información valiosa sobre cómo se forman los agregados.
Inhibición de agregados FUS: El estudio se centró en la proteína FUS, que está implicada en enfermedades como ELA y demencia frontotemporal. Los investigadores lograron diseñar una variante de esta proteína reordenando ciertos dominios de su secuencia, lo que resultó en la inhibición de la agregación de FUS.
Nuevas estrategias de diseño de proteínas: En conjunto, el estudio ofrece nuevas estrategias desde una perspectiva molecular y mecanicista para el diseño de proteínas que evitan la formación de agregados patológicos, lo que podría tener aplicaciones potenciales en el desarrollo de terapias para enfermedades neurodegenerativas.
Este estudio demuestra cómo la simulación molecular y la comprensión detallada de los mecanismos subyacentes pueden ayudar a desarrollar enfoques innovadores para abordar enfermedades como la ELA y el Alzheimer al prevenir la formación de agregados de proteínas perjudiciales.
Fuente de la información: Neurología.com
