Noticias

Investigan proteínas para generar nuevos medicamentos

En su fase final está el proyecto científico del profesor Julio Caballero, de la Escuela de Ingeniería Civil en Bioinformática, perteneciente a la Facultad de Ingeniería. El docente desarrolla una investigación en el área de las ciencias básicas y busca conocer cómo funcionan algunos tipos de biomoléculas que están en nuestro organismo.

El académico destacó la importancia de estudios de este tipo, indispensables para el desarrollo posterior de terapias para diversos problemas de salud que aquejan a la población.

“En las últimas décadas se ha invertido mucho a nivel mundial en el estudio de las proteínas quinasas a nivel molecular —que es lo que investigo—, ya que se sabe que la sobreexpresión de muchas de estas proteínas están asociadas a algunas variedades de cáncer”, explicó.

Y es en este ámbito donde desarrolla su proyecto Fondecyt Regular denominado “Comprensión de las bases estructurales de las interacciones entre la proteína quinasa dependiente de AMP cíclico (PKA) y sus sustratos. Desarrollo de modelos moleculares predictivos y evaluación en el estudio de las interacciones entre PKA y el canal de potasio AKT2”. El trabajo tiene una duración de 3 años y finaliza durante el primer semestre de este año.

Caballero sostuvo que los estudios que se han realizado sobre el tema, han permitido conocer diversos aspectos sobre la forma y mecanismos de estas proteínas. Esto ha llevado a los especialistas a diseñar al menos ocho medicamentos que se usan en terapia anticancerígenas.

“Esta cifra constituye un avance, pero no es suficiente para la cantidad de padecimientos que involucran a las proteínas llamadas quinasas (PKs)”, señaló el científico de nuestra Universidad.

El decano de la Facultad de Ingeniería, Claudio Tenreiro, destacó la excelencia científica que desarrolla un grupo de académicos de Bioinformática, del cual es parte el profesor Caballero. “Hay un conjunto de áreas de investigación en la Facultad donde la masa crítica es pertinente y Bioinformática es una de las áreas en las que nos hemos destacado con presencia nacional e internacional”, indicó.

RESULTADOS POSITIVOS

Durante el proyecto se efectuaron cálculos teóricos para reproducir la interacción entre la proteína PKA —que es una de las proteínas de la familia de las quinasas (PKs) — y sustratos peptídicos, específicamente uno denominado Kemptido, y otros similares a éste. Para ello se usaron dos métodos de cálculo.

“Se reprodujeron los valores experimentales de las interacciones existentes en estos sistemas y se observaron a nivel molecular cuáles son las interacciones químicas responsables de la diferencia de afinidad entre el Kemptido y sus mutantes”, explicó Caballero.

Asimismo, se estudió a nivel computacional la estructura de la otra proteína PK tipo PKA tomada de una planta, y se analizó lo que ocurre en un canal de potasio. Se distinguieron diferencias entre esta misma proteína generada en el hombre y en la planta. Para este año el proyecto incorpora el estudio de la proteína quinasa PKA con un péptido que contiene un aminoácido no natural.

“El trabajo con un aminoácido no natural es complicado, porque se deben generar parámetros para esta molécula biológica, o sea, se requirió de un trabajo de programación adicional que permitió la incorporación de la nueva molécula dentro del protocolo de los programas de trabajo”, sostuvo el académico.

“Nosotros planteamos una metodología sencilla para enfrentar el cálculo de la energía de interacción entre la PKA y sus sustratos peptídicos, lo cual además permite entender en detalle las interacciones moleculares que guían este proceso. Nuestra metodología tiene un gasto de recursos mínimo al tratarse de una metodología computacional”, precisó Julio Caballero.

INVESTIGADORES EXTRANJEROS

Durante el desarrollo del proyecto visitaron la Universidad siete académicos provenientes de las Universidades de Lund, en Suecia; Federal de São Carlos, de Sao Paulo, Brasil; de La Habana, Cuba; y del Instituto Pasteur de Montevideo, Uruguay. Los científicos además de trabajar en varias áreas con el profesor Caballero, realizaron actividades de difusión de sus investigaciones con estudiantes de pregrado de Ingeniería en Bioinformática, y también alumnos de postgrados de nuestra Corporación.

Caballero señaló que otro aspecto positivo del proyecto fue que durante su ejecución se generaron diez artículos científicos en revistas internacionales de alto impacto.

Además, hubo recursos para apoyar tesis de doctorado y de pregrado en el área. Asimismo, fue posible la compra de varios computadores que permiten desarrollar cálculos complejos. Este equipamiento es usado de forma permanente en el Centro de Bioinformática y Simulación Molecular, de la Facultad de Ingeniería.

Una proteína quinasa es una enzima capaz de modificar a otras proteínas intracelulares mediante fosforilación, activándolas o desactivándolas. Tienen un lugar fundamental en la respuesta ante una señal química que llegue a la célula. Debido a su relación en el desarrollo de algunas enfermedades, son estudiadas para que determinados fármacos ejerzan su acción.