Diseñado un ensayo de anisotropía de fluorescencia para la caracterización de ligandos específicos de tubulina

Un equipo internacional de investigadores con la participación del grupo dirigido por el Dr. Fernando Díaz, del Centro de Investigaciones Biológicas, ha publicado recientemente en Nature Comm. el diseño de un ensayo basado en anisotropía de fluorescencia específicamente diseñado para detectar ligandos dirigidos hacia el sitio de maitansina de la tubulina. Mediante esta técnica han podido caracterizar las constantes de disociación de ligandos ya conocidos, así como descubrir dos nuevos productos naturales que interaccionan con la tubulina.

La quimioterapia dirigida contra tubulina se ha revelado como una de las más efectivas tanto en tumores sólidos (mama, ovario y pulmón) como en tumores sanguíneos. Estas moléculas dirigidas específicamente a los microtúbulos (MTAs) alteran su dinámica durante la mitosis interfiriendo con la división celular, la angiogeneis y otros procesos imprescindibles para el desarrollo del tumor. Sin embargo, y a pesar de su efectividad, presentan problemas de toxicidad general y desarrollo de resistencia. Una de las estrategias más en boga es utilizar estas drogas ligadas a anticuerpos monoclonales que reconozcan las células tumorales. Así, alcanzan sus dianas, pero a concentraciones muy bajas, por lo que necesitan poseer una afinidad muy alta y ser efectivas a esas estequiometrias muy pequeñas. Los compuestos dirigidos al sitio de maitansina (descubierto recientemente por los autores del trabajo) presentan estas dos características: una sola molécula que se una al microtúbulo es capaz de envenenarlo y su afinidad, del orden nanomolar, le permite unirse a muy bajas concentraciones.

En el trabajo ahora publicado en Nature Communications los autores han profundizado en el desarrollo de herramientas para el descubrimiento y desarrollo de nuevos compuestos dirigidos a esa diana. Para ello han sintetizado, evaluado y empleado una sonda fluorescente específica del sitio de maitansina que les ha permitido identificar nuevos compuestos con la capacidad de ser usados como warheads y evaluar su potencia con un ensayo robotizable basado en anisotropía de fluorescencia y que proporciona resultados de una manera sencilla y rápida.

El equipo del CIB ha sido el responsable de desarrollar una sonda fluorescente efectiva, poner a punto el ensayo y realizar la caracterización bioquímica de los ligandos dirigidos a maitansina, así como de su empleo para el descubrimiento y la evaluación de los dos nuevos compuestos descubiertos. Además, la determinación de las estructuras cristalográficas de los complejos de tubulina con estos dos ligandos han permitido definir un sitio de interacción adicional, adyacente al compartido por todos los ligandos del sitio de maitansina que permitirá desarrollar una nueva generación de MTAs para el tratamiento del cáncer.

Referencia: A fluorescence anisotropy assay to discover and characterize ligands targeting the maytansinee site of tubulin. Grégory Menchon, Andrea E. Prota, Daniel Lucena-Agell, Pascal Bucher, Rolf Jansen, Herbert Irschik, Rolf Müller, Ian Paterson, J. Fernando Díaz, Karl-Heinz Altmann & Michel O. Steinmetz (2018) Nature Communications, 9, doi:10.1038/s41467-018-04535-8