MADRID, 24 Abr. (EUROPA PRESS) -
Investigadores han descubierto un elemento clave en el metabolismo humano que podría abrir la puerta a mejores tratamientos para la obesidad y otros trastornos metabólicos.
La investigación, publicada en la revista 'Science', se centró en una proteína en el cerebro llamada receptor de melanocortina 4, o MC4R. Este receptor desempeña un papel crucial en la regulación del equilibrio energético del cuerpo al controlar la cantidad de energía almacenada como grasa.
Las mutaciones en el gen que codifica la proteína MC4R son la causa genética más común de obesidad de inicio temprano, y afectan aproximadamente a 1 de cada 1.500 personas.
Raymond Stevens, director del Instituto Bridge en el Centro Michelson para la Biociencia Convergente de la Universidad del Sur de California y director fundador del Instituto iHuman en la Universidad ShanghaiTech, estaba interesado en el MC4R como parte de un esfuerzo mayor para dilucidar las estructuras de una clase de proteínas llamados receptores acoplados a proteínas G, de los cuales MC4R es miembro.
Cuando Stevens y su equipo comenzaron a abordar la estructura MC4R, recurrieron a Roger Cone y sus colegas del Instituto de Ciencias de la Vida de la Universidad de Michigan.
Los científicos del laboratorio Cone descubrieron el MC4R y han estado estudiando su biología y farmacología durante más de 25 años. En ese tiempo, se han desarrollado al menos cuatro medicamentos para atacar los receptores de melanocortina en humanos.
Uno de estos fármacos, la setmelanotida, actúa en el MC4R para tratar formas raras de obesidad sindrómica. Pero no es lo suficientemente potente como para tratar formas más comunes de obesidad, como la obesidad alimentaria, explica Cone, quien fue un autor principal del estudio.
Trabajando en las tres instituciones, los investigadores Yu Jing y Luis Giménez lideraron el equipo para determinar la estructura del MC4R, y descubrieron algunas características inesperadas de la proteína que arrojan nueva luz sobre cómo se une e interactúa con otras moléculas.
Por ejemplo, encontraron una unión de iones de calcio tanto al MC4R como a la molécula primaria a la que se une el receptor. Esta instancia del ion calcio unido fue la primera vez que Stevens y su grupo determinaron las estructuras de muchos miembros de esta gran clase de proteínas.
"Al principio parecía más una curiosidad científica. Pero luego otros experimentos revelaron que el calcio es realmente necesario para la función del receptor --explica Stevens, también autor del estudio--. Descubrimos que hay una llave grande y una llave pequeña, y que las necesitamos para desbloquear el receptor".
Lex Van Der Ploeg, exdirector científico de Rhythm Pharmaceuticals, la compañía que desarrolló setmelanotida, cree que los hallazgos abren un nuevo camino hacia el diseño basado en la estructura de agonistas y antagonistas para la familia de receptores de melanocortina.
"Estos descubrimientos pueden permitir el desarrollo de productos farmacéuticos dirigidos al receptor de melanocortina para diversas aplicaciones terapéuticas", asegura Van Der Ploeg, quien no participó en este estudio.
Cone y Stevens destacan los hallazgos como un ejemplo de la importancia y el poder de la colaboración internacional. "Pudimos contribuir con nuestro conocimiento del MC4R para ayudar a promover los estudios de biología estructural --señala Cone, director del LSI y profesor de fisiología molecular e integradora en la Facultad de Medicina de la UM--. Y los hallazgos estructurales clave de los investigadores de la USC y ShanghaiTech nos están ayudando a responder más preguntas sobre cómo funciona este receptor en el metabolismo humano".
