A High-Throughput Assay to Identify Specific Nascent Chain Inhibitors

Muchas de las proteínas que mantienen nuestro cuerpo en funcionamiento son como cajas fuertes cerradas: no tienen un mango o una cerradura obvios en su superficie para que un medicamento se agarre. Durante décadas, los desarrolladores de fármacos han luchado por crear tratamientos que puedan detener estas proteínas "indrogables", porque el enfoque estándar depende de encontrar un punto específico en una proteína terminada y plegada para bloquearla. Sin embargo, las proteínas no aparecen completamente formadas; se construyen pieza por pieza dentro de las fábricas de la célula, estirándose como una cuerda larga antes de enrollarse en su forma final. Durante este breve momento de construcción, la proteína existe en una forma diferente, una que podría exponer una abertura temporal que desaparece una vez que la proteína está terminada. Si los científicos pudieran encontrar la manera de atrapar estas proteínas mientras aún se están construyendo, podrían ser capaces de detenerlas antes de que lleguen a ser una amenaza.

Un equipo de investigadores ha creado ahora una nueva herramienta diseñada para buscar exactamente este tipo de intervención. Desarrollaron un método para observar la fabricación de proteínas en un tubo de ensayo, utilizando un sistema que imita la propia maquinaria del cuerpo humano para leer instrucciones genéticas y ensamblar proteínas. En esta configuración, los investigadores pueden ver la proteína aparecer en tiempo real al observarla brillar con una luz fluorescente. El objetivo es encontrar diminutos compuestos químicos que actúen como un freno, deteniendo la producción de una proteína específica solo mientras sea una cadena naciente, o una cuerda en crecimiento, sin interferir con la producción de otras proteínas. Para asegurar que la herramienta sea precisa, los científicos incorporaron un segundo control para comparar resultados, asegurándose de que cualquier compuesto encontrado esté realmente dirigido a la proteína de interés específica y no simplemente esté apagando toda la fábrica.

Los investigadores perfeccionaron este sistema para que fuera increíblemente sensible y económico, costando solo alrededor de un centavo por prueba, lo que hace posible analizar miles de productos químicos a la vez. Primero probaron el método utilizando un compuesto conocido llamado PF846 en una proteína llamada PCSK9 para demostrar que el sistema funcionaba. Luego, pusieron el método a prueba con una gran colección de 1,760 compuestos diferentes, con el objetivo de encontrar inhibidores para dos objetivos específicos: una variante de una proteína vinculada al cáncer conocida como KRAS A146T, y una proteína llamada ApoC3. Los resultados mostraron que el sistema era robusto y fiable, capaz de manejar búsquedas a gran escala con alta consistencia.

Cuando la campaña de cribado concluyó, los investigadores descubrieron que dieciséis de los compuestos detuvieron con éxito la producción de proteínas, pero lo hicieron deteniendo todo el proceso de traducción, lo que significa que actuaron como inhibidores generales en lugar de herramientas precisas. Crucialmente, ninguno de los compuestos cumplió con los estrictos criterios para detener selectivamente solo las proteínas específicas que el equipo estaba abordando. Si bien el estudio no produjo los inhibidores de "cadena naciente" que los investigadores esperaban encontrar, demostró con éxito que la plataforma en sí está lista para búsquedas mucho más grandes y extensas. El trabajo establece una base sólida y funcional que permite a los científicos continuar buscando esos esquivos compuestos que pueden atrapar a las proteínas en el acto de ser construidas.