Junto con colegas de Shanghai, Bruselas, Canadá y EE. UU., Investigadores de la Universidad de Bonn han descubierto el mecanismo de unión de un importante receptor del dolor. Los resultados facilitan el desarrollo de nuevas sustancias activas. Los opioides utilizados hoy en día para tratar el dolor intensopuede ser adictivo y, a veces, tener efectos secundarios potencialmente mortales. Los resultados se publican en la revista Avances científicos .
Los opioides se encuentran entre los analgésicos más efectivos disponibles en la actualidad. Incluyen, por ejemplo, morfina u oxicodona, que se ha recetado de forma muy descuidada en los Estados Unidos. Con graves consecuencias: Cientos de miles de pacientes se han vuelto adictos; muchos de ellos terminaron luego pordrogas como heroína o fentanilo.
La oxicodona se une a los llamados receptores opioides en el cuerpo. Hay tres tipos diferentes: MOP, DOP y KOP. Los analgésicos disponibles hasta la fecha activan principalmente la MOP también llamada receptor \ beta-opioide. Sin embargo, la MOP estimulante no puedesolo puede ser adictivo, también puede tener efectos secundarios potencialmente mortales. El más grave es la parálisis respiratoria, razón por la cual la causa más común de muerte después del uso de heroína es el paro respiratorio.
"Las drogas que se unen selectivamente al receptor DOP probablemente no tienen estos efectos secundarios dramáticos", espera la profesora Dra. Christa Müller del Instituto Farmacéutico de la Universidad de Bonn. El énfasis está en "selectivo": los receptores de opioides sontan similar que muchas drogas activan las tres formas. Para encontrar sustancias que solo se acoplan al receptor DOP, es necesario saber exactamente qué sucede durante el proceso de unión.
estructura espacial hecha visible hasta el nivel atómico
El estudio actual ahora puede responder a esta pregunta. "Hemos activado el receptor DOP con dos moléculas diferentes, purificamos el complejo y luego dilucidamos su estructura usando rayos X", explica Tobias Claff, quien realizó la mayoría de los experimentos.Para este propósito, el complejo de receptor y sustancia activa se transforma en un estado cristalino. La red cristalina desvía la luz de rayos X de una manera característica. Por lo tanto, la distribución de intensidad de la radiación difractada puede usarse para deducir la estructura espacial de lacomplejo, hasta la disposición de cada átomo individual.
"Esto nos permitió mostrar qué partes del receptor son responsables de unir los medicamentos", dice Claff. "Este conocimiento ahora debería permitir el desarrollo de nuevas sustancias específicas que solo activan DOP". Hay un gran interés en tales medicamentos,sobre todo porque, a diferencia de su contraparte MOP, el receptor DOP no es principalmente efectivo contra el dolor agudo, sino contra el dolor crónico. Actualmente, esto es muy difícil de tratar.
la cristalografía de rayos X no es una técnica nueva. Sin embargo, la estructura de los receptores acoplados a proteínas G incluidos los receptores opioides no se pudo resolver hasta hace poco. Estas proteínas de membrana se encuentran en la membrana delgada, similar a la grasa que rodeael contenido celular como una especie de bolsa. Su solubilidad en grasas significa que tienen que estabilizarse con gran esfuerzo durante la cristalización. De lo contrario, se desnaturalizan y cambian su estructura espacial como resultado. "Solo hay unos pocos laboratorios en el mundo que son capacesde lidiar con estos problemas ", enfatiza Christa Müller.
En la Universidad de Bonn, los aspirantes a farmacéuticos pueden ir al extranjero durante su programa de maestría o examen estatal. El Instituto tiene una amplia red de socios de cooperación, un hecho que se clasifica regularmente de manera muy positiva en el Ranking Universitario CHE. Tobias Claff usó estooportunidad: "Pasé un año de mi programa de maestría en el instituto iHuman de la Universidad ShanghaiTech", explica. "En los últimos años, la cristalografía de proteínas de membrana ha avanzado de manera crucial allí". Claff aprendió el método complejo en Shanghai- un know-how que ahora también beneficia a su universidad de origen, a la que mientras tanto ha regresado.
El profesor Müller enfatiza que no es frecuente que un estudiante de maestría aborde un problema tan complejo. "Este éxito es un logro extraordinario", dice ella. "También demuestra la excelente posición de la Escuela de Farmacia con su programa de intercambio internacional."
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Materiales proporcionado por Universidad de Bonn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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