En noviembre de 2017, se inauguró un microscopio crioelectrónico Titan Krios cryo-EM en el ESRF, el Sincrotrón Europeo, Francia. Los datos recopilados sobre estas características de cryo-EM en a Naturaleza publicación que describe el ciclo de activación de un receptor de serotonina, que es el objetivo de la medicación contra las náuseas inducidas por quimioterapia y radioterapia.
"Esta publicación es una verdadera recompensa para nosotros: la primera en menos de un año desde la inauguración y esperamos que este tipo de recompensas crezca en número", explica Isai Kandiah, científico de ESRF que dirige la instalación. "Muestra elrevolución que cryo-EM está liderando en biología estructural ", agrega. Gracias a cryo-EM, los investigadores ahora pueden congelar biomoléculas, incluidas las proteínas de membrana de alta importancia médica, en varias conformaciones diferentes en acción y visualizar cada una de ellas con resolución atómica.Cryo-EM permite a los investigadores producir instantáneas que revelan la dinámica de las proteínas cuando interactúan con otras moléculas, información que es crucial tanto para una comprensión básica de la química de la vida como para el desarrollo de productos farmacéuticos.
La investigación en Naturaleza es el resultado de una colaboración internacional de científicos del Instituto de Biología Estructural unidad de investigación mixta del SII CEA-CNRS-Universidad de los Alpes de Grenoble, el Instituto Pasteur, la Universidad de Lorena Francia, la Universidad de Copenhague Dinamarca, la Universidad de Illinois EE. UU. y la compañía de biotecnología Theranyx.El enfoque del artículo, que presenta datos del ESRF cryo-EM, es el ciclo de activación del receptor 5-HT3, que pertenece a la familia de los receptores de serotonina.Los receptores son bien conocidos porque influyen en diversos procesos biológicos y neurológicos como la ansiedad, el apetito, el estado de ánimo, las náuseas, el sueño y la termorregulación, entre otros. A diferencia de los otros receptores de serotonina, que son receptores acoplados a proteínas G, el 5-HT3 es un neurotransmisor-canal de iones bloqueado y cambia su conformación durante la activación. Está presente en el cerebro, así como en el sistema nervioso entérico, el sistema nervioso periférico que impulsa el tracto digestivo.
5-HT3 es un objetivo para las compañías farmacéuticas y farmacéuticas que lo han estudiado ampliamente. Cuando los pacientes se someten a quimioterapia y / o radioterapia, a menudo sufren náuseas y vómitos como efectos secundarios. De hecho, los productos químicos utilizados en el tratamiento del cáncer provocan una elevaciónde señalización de serotonina, que a su vez activa 5-HT3 para abrir su canal de iones, lo que luego causa náuseas.
"El receptor ha sido ampliamente estudiado debido a su importancia, pero no ha sido hasta hace poco que hemos accedido a él a escala atómica, gracias a la microscopía crioelectrónica, entre otras técnicas", explica Hugues Nury, principalautor del artículo y científico del CNRS en el IBS.
Los resultados publicados en Naturaleza muestre el receptor 5-HT3 en cuatro conformaciones diferentes. Se obtuvieron imágenes de tres de ellas en el Centro de Imágenes Celulares y Nano Analytics en Suiza, mientras que la cuarta, que finalmente permitió una comprensión completa del mecanismo de activación de 5-HT3,se obtuvo en el ESRF. Una de las conformaciones se inhibe gracias a la unión del medicamento contra las náuseas y el vómito ampliamente utilizado en la quimioterapia. Por lo tanto, las imágenes obtenidas del receptor pueden conducir al diseño de medicamentos contra las náuseas más eficientes para el tratamientode pacientes sometidos a terapia para el cáncer.
"Estos resultados contribuyen a nuestro conocimiento sobre cómo se comportan los receptores 5-HT3. Proporcionan un marco para la miríada de mutaciones descritas en la literatura: ahora podemos ver dónde están, cuáles son los movimientos en estas zonas y, a veces, por quélas mutaciones alteraron la función del receptor. Ahora también vemos los bolsillos de unión en detalles sin precedentes, que pueden ayudar al desarrollo de futuros medicamentos ", explica Hugues Nury.
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Materiales proporcionado por Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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