Comprendiendo
la función a través de las conexiones
Traducida por V. O. R. FUHCOL
Las proteínas
son pequeñas maquinitas no aisladas, flotando dentro de las células haciendo su trabajo. De
hecho, el interior de una célula es más como un gel grueso pegajoso que como una extensión
acuosa – las proteínas
y otras partes de las células están densamente comprimidas y funcionan de alguna forma.
Las proteínas funcionan
normalmente en asociación con
otras proteínas - a veces docenas
o incluso cientos de proteínas
individuales trabajan juntas para
realizar una tarea determinada. Un
buen ejemplo es la "sinapsis" - el sitio de conexión entre
dos neuronas. Las sinapsis
dependen de cientos de proteínas que se unen de una manera precisa para permitir que una neurona hable
con otra.
Debido a que la proteína huntingtina es única y a
la vez tan importante, los científicos han razonado como entender
mejor lo que hace, entendiendo con quien
interactúa. ¿Qué otras proteínas hacen que la huntingtina se adhiera
y cómo hace su trabajo en la célula? Por ejemplo, si encontramos todas las
proteínas que se pegan a la huntingtina para hacer un trabajo en la sinapsis, limitaría la búsqueda sobre lo que está errado
en las células con HD a esa parte
de la célula (hacer el trabajo)
Los estudios
previos sobre este tópico han sido obstaculizados por el hecho de que
la proteína huntingtina es enorme. Los mejores esfuerzos
de los científicos hechos hasta ahora se han basado en el uso de pequeños pedazos del gen de la huntingtina
– cortando en trozos y estudiando cuáles de estos
pedazos de proteínas son lo que se pegan.
Esto es un poco como cortar un pedacito de un gran y complejo rompecabezas, y encontrar los lugares en los
cuales este fragmento encaje. Algunos lugares serán identificados correctamente por este método,
pero un gran número será lo que los científicos llaman "falsos
positivos" - lugares donde
la pieza encaja pero la proteína
huntingtina intacta.
Un nuevo intento de construir un mapa
La tecnología
para estudiar las proteínas se ha vuelto más y más sensible con el
tiempo. Tan sensible, que de hecho, un grupo de científicos liderado por William Yang en la UCLA
en California, EE.UU. decidió
tratar de construir un nuevo mapa
de los vecinos celulares de la proteína huntingtina.
Su enfoque fue audaz. En lugar de cortar el
gen de la huntingtina en pequeños
pedazos y pegarlos en células de levadura,
decidieron ir a la fuente: aislaron
la proteína huntingtina de cerebros de ratón -
de hecho tres áreas diferentes
del cerebro - y de diferentes edades.
Y su apuesta fue exitosa - fueron capaces de identificar 747 proteínas que interactúan con la proteína huntingtina en el cerebro de ratón. 139 de
estas proteínas se describieron antes interactuando con
la huntingtina. Eso es bueno, porque significa que estos resultados se basan en lo que se conocía y
tienen más probabilidad de ser confiables.
Eso deja 608 nuevas
proteínas con las que la huntingtina interactúa mientras hace su trabajo en la célula. Debido a la forma como el equipo buscó las proteínas en diferentes áreas del cerebro, también identificaron las interacciones que sólo suceden en partes del cerebro que son especialmente
vulnerables a la HD.
Otra categoría interesante de
interacciones son las que ocurren
en los cerebros relativamente viejos, pero no los jóvenes. Debido
a que por lo general HD afecta cerebros
después de algunos años, estas interacciones pueden dar pistas sobre
los procesos que van mal en el
tiempo.
Análisis de la red
Imagina que
alguien te da una lista de 608
partes de un automóvil. Es muy difícil saber todo lo que hacen sin saber acerca de todos los diferentes sistemas del mismo y cómo interactúan. Desafortunadamente, a
diferencia de un automóvil, nadie tiene un
programa completo para las células
cerebrales.
Para abordar el problema de la
clasificación de esta larga lista
de socios de la proteína huntingtina, el equipo de Yang se dirigió a otro equipo de trabajo liderado por otro investigador de UCLA, Steve Horvath. El equipo de Horvath es experto en clasificación
de este tipo de listas para tratar de entender lo que va mal en los sistemas biológicos. En efecto, este se especializa en algo muy
difícil – si se le da una lista de partes de automóvil , trabaja en tratar de entender el
modelo.
Los dos equipos
identificaron una serie de sistemas en las células cerebrales que creen que podrían estar mal en los cerebros con HD.
Fueron capaces de hacer algunas predicciones
muy específicas acerca de cuáles proteínas
huntingtina trabajarán en el interior de la célula. Todas estas predicciones que se ensayaron
posteriormente resultaron ser correctas, lo que nos da
confianza de que este nuevo mapa es exacto.
Importa esto a los pacientes con HD?
Gracias al
esfuerzo de estos científicos ahora tenemos un mapa mucho más preciso de cómo la huntingtina interactúa con las proteínas en el cerebro, ¿cuáles de estas interacciones
son específicas de ciertas regiones del
cerebro y que sólo ocurren en
los cerebros viejos.
En HDBuzz ( en FUHCOL también) siempre
estamos entusiasmados con los últimos
avances terapéuticos - pero los
estudios fundamentales de este
tipo son muy importantes. El
desarrollo de la próxima generación de terapias se basa en una comprensión mucho mejor de lo que, precisamente, la proteína huntingtina hace, y cómo esto sale mal debido a la mutación que causa la HD.
Este estudio nos acerca mas a la comprensión y añade
nuevos objetivos para descubrimiento de
fármacos.
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