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Nueva herramienta para investigar células cerebrales, Parkinson o Alzheimer

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Después de ver exactamente cómo el compuesto químico UBP791 encaja en una subunidad (D1 / D2) de un receptor cerebral NMDA (como se visualizó anteriormente en el laboratorio de Furukawa), los químicos ahora pueden trabajar en el diseño de una versión del compuesto que encaje en esa subunidad y en ninguna otra. De esta manera, trabajan hacia un nivel de especificidad química ideal para experimentos y diseño de fármacos. Crédito: Furukawa lab / CSHL, 2020

Nueva herramienta para investigar células cerebrales, Parkinson o Alzheimer

Los NMDAR (receptores de N-metil-D-aspartato) sirven como válvulas en las células nerviosas, controlando el flujo de señales eléctricas en el cerebro. Este grupo especial de receptores es sospechoso en muchas enfermedades neurológicas, como el Alzheimer, la epilepsia, el accidente cerebrovascular y el Parkinson. Los biólogos del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL) y los químicos de la Universidad de Bristol han unido fuerzas, creando un compuesto químico para permitir una investigación más precisa de la actividad NMDAR.

Jue Xiang Wang, graduado del doctorado de CSHL. El programa que ayudó a dirigir la investigación, explicó que el equipo CSHL-Bristol investigó cómo el nuevo compuesto UBP791 se dirige a un par de subunidades NMDAR llamadas GluN2C y GluN2D.

“Hay evidencia de que GluN2C y GluN2D son relevantes en las mismas regiones del cerebro donde las funciones motoras se ven afectadas por la enfermedad de Parkinson”, dijo. “Sin buenos inhibidores, solo podríamos especular sobre lo que hacen los receptores 2C y 2-D”.

Al inhibir la actividad de los receptores GluN2C y GluN2D con mayor eficiencia y especificidad que antes, los científicos pueden estudiar mejor el papel que desempeñan en el Parkinson.

El laboratorio de Furukawa trabajó con el laboratorio de química del profesor David Jane en la Universidad de Bristol para mejorar el compuesto dirigido a NMDAR. El laboratorio CSHL se especializa en visualizar la estructura física de NMDAR usando una técnica llamada cristalografía de rayos X. Conocer la estructura del receptor fue fundamental para los químicos, que luego pudieron diseñar UBP791 para conectarse específicamente con los receptores GluN2C y GluN2D de forma muy similar a cómo se hace que una llave se ajuste a cerraduras específicas. Estudiar lo que hace que UBP791 se ajuste particularmente bien permitió a los científicos mejorar el compuesto, creando su última versión, UBP1700.

El compuesto UBP1700 es más preciso que cualquiera de sus predecesores y “también es más potente”, dijo Wang. “Eso es importante porque los investigadores solo necesitarán pequeñas cantidades del compuesto para cerrar los receptores específicos . Esto limita el potencial de efectos secundarios que el compuesto podría producir”.

En el futuro, el laboratorio de Furukawa y sus colaboradores de Bristol trabajarán para perfeccionar aún más el nuevo compuesto para su uso en la investigación.

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