El IBEC y el IRB Barcelona lideran un avance pionero de la nanoingeniería química para diseñar fármacos regulados con luz
La cooperación científica entre químicos, biotecnólogos, farmacólogos y físicos de distintas instituciones catalanas, liderados por Pau Gorostiza, del Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) y Ernest Giralt, del Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) –ubicados en el Parc Científic de Barcelona– ha dado como fruto un avance que favorecerá el desarrollo de moléculas terapéuticas reguladas con luz. El trabajo, publicado hoy online en la revista alemana de referencia internacional en química, Angewandte Chemie (DOI:10.1002/anie.201303324), ha recibido la consideración de "Very Important Paper", distinción que únicamente logran un 5% de los artículos aceptados. Además, será portada en el próximo número de la revista del mes de julio.
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El laboratorio del IRB Barcelona «Diseño, síntesis y estructura de péptidos y proteínas» liderado por el Dr. Giralt, también catedrático de la Universidad de Barcelona y Premio Nacional de Investigación en 2011, ha creado dos péptidos (proteínas pequeñas) que al ser irradiados con luz cambian de forma permitiendo o evitando la interacción entre dos proteínas.
La asociación de estas dos proteínas es necesaria para que se dé la endocitosis, proceso por el cual las células permiten el acceso de componentes hacia su interior a través de la membrana celular. La científica italiana Laura Nevola, investigadora postdoctoral del laboratorio del Dr. Giralt, y Andrés Martín-Quirós, estudiante de doctorado del laboratorio de Dr. Gorostiza, han trabajado durante cuatro años en el diseño de los péptidos fotosensibles y son co-autores del artículo.
«Los péptidos fotosensibles actúan como semáforos que a nuestra voluntad dan luz verde o frenan la endocitosis celular. Son desde ya una herramienta muy potente para la biología celular» explica el Dr. Giralt. «Estas moléculas nos permiten usar luz focalizada como si fuera una «varita mágica» para controlar procesos biológicos e interrogarlos», añade el físico Pau Gorostiza, profesor ICREA y jefe del grupo «Nanosondas y nanoconmutadores» en el IBEC.
Los investigadores destacan la aplicabilidad inmediata para estudiar, por ejemplo, la endocitosis in vitro en células cancerosas -donde este proceso está descontrolado- lo que permitiría inhibir selectivamente la proliferación de estas células. También para estudiar la biología del desarrollo -donde las células requieren de la endocitosis para modelar su morfología y función celular, procesos que están orquestados con gran precisión espacio-temporal. En este contexto, los péptidos fotosensibles permitirán manipular con patrones de luz el complejo proceso de desarrollo de un organismo multicelular.
