Científicos de la Universidad de Dundee, en Escocia (Reino Unido), desarrollaron una nueva técnica para etiquetar proteínas en las células humanas utilizando una pequeña molécula de azúcar llamada O-GlcNAc. El avance, publicado esta semana en la revista Nature Structural & Molecular Biology, permitiría comprender mejor las enfermedades neurológicas como el Alzheimer y el Parkinson.

El grupo de investigación, dirigido por el profesor Daan van Aalten, de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Dundee, dijo que existen más de 20,000 proteínas en cada célula humana y cerca del 20% de estas contienen O-GlcNAc.

El papel exacto que desempeña esta molécula sigue siendo un misterio, pero se sabe que O-GlcNAc está presente en las proteínas relacionadas con el Alzheimer, el Parkinson, las enfermedades de las neuronas motoras y la discapacidad intelectual.

Esto llevó a los autores a plantear la hipótesis de que la interrupción de O-GlcNAc está vinculada con dichas enfermedades, y que aumentar los niveles de esta azúcar podría otorgar un beneficio terapéutico. Basándose en esta premisa, el equipo de Dundee desarrolló una técnica que les permite fijar la molécula de O-GlcNAc en las proteínas que la producen naturalmente, haciéndolo en niveles bajos y de forma permanente, lo que les permite explorar sus funciones con exactitud.

Los científicos creen que su método, combinado con la tecnología de edición genética en creciente desarrollo, ayudaría a comprender cómo surgen las enfermedades en donde se ve interrumpida la modificación de este azúcar.

Es probable que la perturbación del azúcar O-GlcNAc en una sola proteína pueda tener efectos nocivos sobre las neuronas sanas y otras células, pero hasta hace poco, el campo de investigación carecía de métodos para investigar esto“, detalló el profesor van Aalten. “Ahora hemos creado la herramienta que nos permite realizarlo“.

Esto nos permite cuestionarnos sobre el papel de las modificaciones específicas en este azúcar que no están reguladas en los casos de discapacidad intelectual, así como en otras enfermedades cerebrales. Nuestra técnica tiene un gran potencial para avanzar en el conocimiento de los trastornos relacionados con O-GlcNAc, lo que ayudaría a desarrollar nuevas terapias“, agregó el especialista.

Por su parte, el doctor Andrii Gorelik, autor principal de la investigación, descubrió que el enlace carbohidrato-proteína se puede recodificar genéticamente (alterar) para fijar permanentemente el azúcar y así facilitar su estudio. La tecnología permite estudiar a la molécula O-GlcNAc que se encuentra en una sola proteína dentro de las células humanas y en organismos modelo; y ahora se puede aplicar a modelos de diversas enfermedades neurológicas.

Llevamos trabajando en este problema durante varios años, y gracias a algunas observaciones inesperadas pudimos establecer este nuevo método.

Debido a que el enfoque es muy simple, puede utilizarse en prácticamente cualquier laboratorio de investigación biomédica de todo el mundo y, con suerte, podría dar lugar a resultados interesantes sobre el papel de O-GlcNAc en la fisiología y la enfermedad humanas“, concluyó Gorelik.

 

Vía: University of Dundee