Descubierta una pequeña molécula que consigue regenerar las conexiones neuronales

Un equipo liderado por Ruth Pérez, científica titular del Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC, ha descubierto una pequeña molécula capaz de promover la interacción entre dos proteínas que regulan el número y la función de las sinapsis.

Los científicos, que publican sus resultados en la revista Nature Communications, han empleado una novedosa metodología basada en una química dinámica reversible dirigida por proteínas. Los ensayos llevados a cabo en modelos de Drosophila con Alzheimer confirman la regeneración de las sinapsis, las conexiones entre neuronas que hacen fluir la comunicación en el cerebro.

La pequeña molécula descubierta promueve la interacción entre dos proteínas: el sensor neuronal de calcio (NCS-1) y el factor de intercambio de guanina (Ric8a). Ambas regulan el número y función de las sinapsis, lo que convierte a esta investigación en un primer paso para el potencial tratamiento de enfermedades como el Alzheimer, la de Huntington o el Parkinson, que se caracterizan por una disminución en el número y eficacia de sinapsis que preceden a la muerte neuronal.

Lo que se propone en este trabajo es una nueva vía eficaz y novedosa aplicable en el área de descubrimiento de fármacos que consiste en introducir a la proteína en un sistema químico dinámico con una asombrosa capacidad de adaptación. Estos sistemas químicos funcionan como en la Teoría de la Evolución de Darwin, ya que solo sobreviven y se forman las moléculas más fuertes, más afines a la proteína diana. De esta manera, la identificación de moléculas con afinidad por la proteína diana, se produce de manera inmediata.

Este trabajo multidisciplinar ha contado con la participación destacada de grupos del Departamento de Biología Estructural y Química del CIB (RMN, Computación y Química Médica translacional). Otros colaboradores como el IQFR-CSIC, la UCM, el CiC bioGUNE y el IRyCIS han contribuido con sus estudios al trabajo.

Referencia: Insights into Real-Time Chemical Processes in a Calcium Sensor Protein-Directed Dynamic Library. Andrea Canal-Martín, Javier Sastre, María José Sanchez-Barrena, Angeles Canales, Sara Baldominos, Naiara Pascual, Loreto Martínez-González, Dolores Molero, Mª Encarnación Fernández-Valle, Elena Sáez, Patricia Blanco-Gabella, Elena Gómez-Rubio, Sonsoles Martín-Santamaría, Almudena Sáiz, Alicia Mansilla, F. Javier Cañada, Jesús Jiménez-Barbero, Ana Martínez, Ruth Pérez-Fernández.  Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-019-10627-w

Más información:

Nota de Prensa del CSIC: enlace