Investigadores del Instituto de Biotecnología Molecular de la Academia de Ciencias de Austria IMBA han descubierto un medio de inmunizar las células contra el arma biológica ricina, como se informa en la edición actual de Investigación celular .
La toxina vegetal ricina es una de las proteínas naturales más venenosas, lo que la convierte en una arma biológica extremadamente peligrosa. Los ataques con ricina han aparecido en los titulares varias veces a lo largo de los años, incluido el espectacular "asesinato paraguas" en Londres en la década de 1970,o más recientemente las cartas de ricino dirigidas a Barack Obama en 2014. Como no hay antídoto, es aún más afortunado que las cartas hayan sido interceptadas.
La ricina entra en vigencia una vez que ingresa a un organismo. Destruye las "máquinas de proteínas" de las células, conocidas como ribosomas, lo que hace que uno de los procesos fundamentales necesarios para la vida esté inactivo. Incluso dosis mínimas pueden matar en 36-72 horas. La planta que produceel veneno letal, Ricinus communis, también se encuentra en algunos jardines y parques frontales. El aceite de ricino extraído de las semillas de la planta, el veneno soluble proviene de la cubierta de la semilla, tiene usos médicos e industriales. Los científicos han estado buscando una ricina efectivaantídoto durante décadas. Sin embargo, las citotoxinas como la ricina también proporcionan información importante sobre las características moleculares de las células, como los puntos de contacto que utiliza un veneno para ingresar a las células y cómo llega a la parte de la célula donde obstruye los procesos que sonesencial para la vida. También está la cuestión de cómo las células pueden protegerse.
Ricin requiere un código de acceso que contenga azúcar
Los investigadores del IMBA han descubierto que el azúcar es un factor clave. Los investigadores identificaron dos genes que hacen que la ricina sea tan letal. Fut9 y Slc35c1 regulan el metabolismo de un azúcar en particular en las células, es decir, un monosacárido esencial llamado fucosa, que no debe confundirse confructosa o azúcar de fruta. Se adhiere a las proteínas y posteriormente puede cambiar su forma y función. Debido a que la fucosa también se adhiere a las proteínas en la pared celular, desempeña un papel importante en la comunicación y el transporte entre las células y su entorno.La investigación, tanto Fut9 como Slc35c1 son responsables del efecto tóxico de la ricina porque le dan acceso al veneno a los sistemas de transporte de las células, lo que le permite llegar a los ribosomas, que finalmente destruye.
"Inhibir estos genes, por ejemplo por medio de una molécula sintetizada, obstruye el transporte de ricina a las células y evita que llegue a aquellas partes donde puede desencadenar un daño tan significativo. Esto se debe a que el veneno requiere una firma típica de azúcar en elpared celular a la que puede unirse ", explicó Jasmin Taubenschmid, un estudiante de doctorado en el equipo IMBA encabezado por Josef Penninger. El investigador de proteínas Taubenschmid y Johannes Stadlmann son los autores principales del estudio recientemente publicado. La investigación también ofrece nuevas ideas sobre la interacciónentre proteínas y azúcar, que desempeña un papel en varios procesos biológicos fundamentales. "Investigaciones previas analizaron las proteínas y el azúcar por separado. Pero resulta que la interacción entre ellas es particularmente fascinante, y esto ha generado un nivel de información completamente nuevo".Stadlmann señaló.
¿El defecto genético extremadamente raro es la clave para la terapia con ricina?
Una asociación especial con la Universidad de Münster y la Universidad de Heidelberg arrojó luz sobre el mecanismo a través del cual el veneno tiene un efecto. Los departamentos del hospital universitario proporcionaron al equipo de investigación de IMBA muestras de células de un paciente que no pudo metabolizar la fucosa debido a un efecto extremadamentedefecto genético raro. Era una de las pocas personas que podrían haber sobrevivido a un intento de asesinato general. Esto se debe a que la ricina no es tóxica sin este azúcar en particular. "La investigación de enfermedades raras a menudo produce hallazgos sorprendentes que son útiles para un gran númerode las personas ", comentó el Director Científico del IMBA, Josef Penninger. En este caso particular, la investigación sobre la muy rara incapacidad para metabolizar la fucosa solo se han identificado tres casos en todo el mundo contribuyó significativamente a la idea de desarrollar una terapia preventiva contra el envenenamiento por ricina.
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Materiales proporcionado por Instituto de Biotecnología Molecular IMBA . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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