Modelo matemático para fármacos neurológicos

UAB

Describen un modelo matemático que puede ser clave para diseñar terapias efectivas para los trastornos cerebrales

 

Una colaboración entre investigadores del Instituto de Neurociencias de la UAB (INc) y la farmacéutica GlaxoSmithKline, publicada este mes de marzo en la revista Trends in Pharmacological Sciences, describe un modelo matemático para cuantificar la actividad sesgada de los receptores acoplados a proteínas G.

 

UAB / Los receptores acoplados a proteínas G participan en muchas enfermedades neurológicas y psiquiátricas mediante la activación de proteínas G. Además de activar la proteína G, sin embargo, también tienen la capacidad de activar proteínas responsables de otras vías de señalización, consiguiendo más de un efecto a la vez.

Los receptores acoplados a proteínas G participan en muchas enfermedades neurológicas y psiquiátricas mediante la activación de proteínas G

Estos efectos pueden ser beneficiosos o perjudiciales y es por ello que un control de los mismos, soslayando la señal en la dirección adecuada, es un objetivo terapéutico. Un ejemplo es el dolor crónico y su tratamiento mediante fármacos opioides. La morfina ejerce sus efectos terapéuticos uniéndose al receptor μ-opioide y activando la vía de señalización de las proteínas G pero, también, a través del mismo receptor, produce efectos adversos a través de la vía de la β-arrestina.

Una línea de investigación actual en los laboratorios farmacéuticos es el diseño de fármacos que se unan al receptor μ-opioide activando específicamente la vía de las proteínas G.

La innovación en el diseño de nuevos fármacos debería ir unida al desarrollo de nuevos marcos teóricos que permitan la definición de medidas fiables de las propiedades farmacológicas que se pretenda mejorar.

En el trabajo mencionado se profundiza en la cuantificación del sesgo de la señal biológica mediante la inclusión de la actividad de los receptores en ausencia de ligando (actividad constitutiva de los receptores o actividad basal). De este modo, se amplía el espacio farmacológico accesible al descubrimiento y cuantificación de nuevos fármacos agonistas, antagonistas neutros y agonistas inversos (ligandos que aumentan, no alteran o disminuyen la actividad basal de los receptores, respectivamente).

La cuantificación de la señalización sesgada de los receptores es fundamental para el diseño de fármacos más precisos y con menos efectos secundarios

“Teniendo en cuenta que para un receptor determinado una vía de señalización puede estar ligada a efectos terapéuticos mientras que otra puede dar efectos adversos, la cuantificación de la señalización sesgada de los receptores es fundamental para el diseño de fármacos más precisos y con menos efectos secundarios” comenta Jesús Giraldo, coordinador del estudio y jefe del Laboratorio de Neurofarmacología Molecular y Bioinformática del Instituto de Neurociencias de la UAB (INc).

El Dr. Giraldo añade que “los próximos pasos serán incorporar el modelo al análisis rutinario y sistemático de nuevos fármacos para comprobar su grado de validez en situaciones reales”.

Referencia bibliográfica: 
Zhou B, Hall DA, Giraldo J. Can Adding constitutive Receptor Activity redefine Biased Signaling Quantification? Trends Pharmacol Sci. 2019; 40 (3): 156-160. doi: 10.1016/j.tips.2019.01.002

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