Investigadores de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) estudian la estructura tridimensional de la parte activa de la proteína telomerasa, una molécula que sería clave en el avance de algunos tipos de cáncer. Con ese conocimiento, quizás en un futuro se podrían crear drogas para luchar contra la enfermedad.
En seres humanos la telomerasa se detectó en 1989, pero aún no se conoce en forma detallada cómo realiza su función biológica. Según explicó Silvano Sferco, de la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (FBCB) y del Instituto de Física del Litoral (IFIS-UNL/CONICET), se trata de un conocimiento difícil de alcanzar debido a que no ha sido posible aún conocer su estructura tridimensional en forma experimental. “Esa estructura sería el equivalente a tener una ‘foto’ para saber cómo está armada y conocerla ayudaría a comprender su funcionamiento en forma más detallada. Sin embargo, sí se puede simular su estructura tridimensional a partir del conocimiento de las moléculas que la componen”, indicó.
“Sabemos qué moléculas están enganchadas con cuáles otras y, a partir de allí, podemos hacer un modelo tridimensional que nos permita entender cómo realiza su función biológica. Todavía es algo muy pretencioso, pero entendemos que es un punto de partida para diseñar drogas para inhibir o activar algún proceso, actuar sobre esta molécula”, continuó el investigador del Grupo de Modelado Molecular del Departamento de Física de FBCB.
Enzima
Sferco expresó que en los seres vivientes existen reacciones químicas que no ocurren con la velocidad necesaria para mantener la vida, si no fuera por un tipo de moléculas llamadas enzimas. “Si una molécula debe reaccionar con otra, es muy común en los seres vivos que no lo haga con la rapidez necesaria para que la vida se mantenga. Para que ello ocurra, debe actuar una tercera molécula que no cambia al final del proceso: una enzima. Su función biológica es ‘catalizar’ (acelerar) una reacción química determinada. La telomerasa es una de estas enzimas”, describió.
En muchos casos, el conocimiento detallado de su estructura y de la forma en que realiza su función biológica puede servir para prevenir enfermedades. Sin embargo, saber cómo funcionan implica indagar en dimensiones atómicas, tamaños diez mil millones de veces más pequeñas que el metro. “A la vez, las funciones de las moléculas están determinadas, en última instancia, por los átomos que las componen y por sus interacciones”, manifestó.
En este sentido, el grupo de Sferco trata de entender algunos aspectos de moléculas como la proteína telomerasa, que junto con una molécula de Ácido Ribonucleico (ARN) forman la enzima telomerasa. “Junto con Fernando Herrera (también de FBCB e investigador de CONICET) en la actualidad, así como anteriormente con Félix Silvestre Galán Romano y Juan Manuel Peralta (ambos licenciados en Biotecnología), nos concentramos en estudiar la parte de la proteína que es fundamental para su actividad biológica. Hoy ya disponemos de un modelo tridimensional para esta parte y de una idea razonable de cómo realizaría su actividad biológica. Consiste en acelerar la reacción química que agrega moléculas componentes del Ácido Desoxirribonucleico (ADN) en los terminales de los cromosomas, llamados telómeros”, detalló.
Los telómeros tienen un rol muy importante en resguardar la información genética, que está codificada en el ADN, según Sferco. “El caso es que en cada división celular la copia del ADN no es completa y siempre se pierde algo de información. Los telómeros aseguran que la información que se pierda no sea información importante para la célula. La telomerasa es la que ayuda a agregar estos componentes a los telómeros, que son los que se irán perdiendo en cada división celular”, explicó.
Lo interesante es que la enzima que estudia el grupo de Sferco, la telomerasa, está presente en los primeros estadios de la vida de las células pero luego, excepto en las células germinales (aquellas precursoras de las células sexuales), queda silenciada en las células maduras, ya diferenciadas. “Sin embargo, en las células cancerosas se descubre que esta molécula se vuelve a activar. Nadie sabe por qué lo hace. Como las células cancerosas tienen la cualidad de dividirse indiscriminadamente, se supone que es la telomerasa la responsable de esa división. De esta forma, inhibir la función de la telomerasa en células cancerosas podría ser un camino posible en la lucha contra el cáncer”, manifestó.
Modelado comparativo
Conocer cómo se podría inhibir a la telomerasa implica primero conocer en detalle su estructura y su forma de funcionamiento. Dado que no se conoce su estructura tridimensional en forma experimental, hay que buscar caminos alternativos para conocerla. Uno de ellos es el Modelado Molecular Comparativo. “Para obtener los modelos podemos utilizar programas que se pueden ejecutar localmente o en servidores remotos. Por ejemplo, podemos enviar a estos servidores la secuencia de aminoácidos de la proteína de interés y obtenemos a la vuelta un modelo de su estructura tridimensional. Pero como esa metodología no es cien por ciento fiable, debemos verificar que lo obtenido tenga sentido. Hay que corregir, modificar, ejecutar otros programas a nivel local, de dinámica molecular, por ejemplo, donde básicamente simulamos una cierta temperatura y dejamos que los átomos se muevan de acuerdo a las leyes físicas, algo que nos da un promedio de las posiciones que van adoptando”, afirmó.
“Ya conocemos cuál es la función biológica de la telomerasa. A partir de estos modelos, estamos entendiendo cómo lo hace. Esperamos que este conocimiento estimule la búsqueda de fármacos que inhiban la función de la telomerasa en células cancerosas”, finalizó Sferco.
