Nella parte superiore, il virus SARS-CoV-2 rotondo interagisce con una proteina del recettore ACE2 (azzurro al centro) sulla membrana plasmatica della cellula, il punto di ingresso per SARS-CoV-2 e bersaglio per le terapie antivirali. Il monitoraggio dell'internalizzazione di questo virus e complesso recettore è un esempio di come la tecnologia di McConnell possa essere utilizzata per la scoperta di farmaci. Credito:Arfaxad Reyes-Alcaraz.
All'interno del tuo corpo, sulla superficie delle membrane cellulari, è in corso una rete metaforica di comunicazione e traffico mentre gli ormoni - o messaggeri chimici - si legano ai recettori della membrana cellulare per mettere a punto il comportamento della cellula. Una volta legato insieme, questo complesso di recettori ormonali lavora per svolgere una varietà di funzioni traghettando segnali chimici dall'esterno della cellula e traducendoli in azione all'interno della cellula. Il processo di spostamento nella cella è chiamato traffico.
Ora, per la prima volta, la nuova tecnologia sviluppata presso l'Università di Houston College of Pharmacy sarà in grado di sbirciare all'interno e dare un'occhiata da vicino al traffico in tempo reale. Bradley McConnell, professore di farmacologia, ha escogitato un modo per osservare il traffico delle proteine di membrana utilizzando la bioluminescenza, la produzione e l'emissione di luce all'interno degli organismi viventi, sostituendo la necessità di complicati protocolli, metodi o apparecchiature altamente automatizzate.
"Descriviamo una potente tecnologia universale e illimitata di scoperta di farmaci basata sulle proprietà di traffico dei recettori della membrana plasmatica", riferisce McConnell in Communications Biology . L'autore principale del documento è Arfaxad Reyes-Alcaraz, un borsista post-dottorato nel laboratorio di McConnell. "Questa tecnologia può essere applicata al monitoraggio dell'efficacia di un potenziale nuovo farmaco terapeutico mirato a un recettore cellulare e quindi interiorizzato nella cellula. Può anche essere utilizzato per monitorare l'ingresso del virus SARS-CoV-2 nella cellula".
In definitiva, i ricercatori si aspettano che il processo venga utilizzato per lo sviluppo di farmaci per malattie cardiache, disturbi metabolici, cancro, malattie infettive, COVID-19 e altri.
Il processo monitora il modo in cui i recettori cellulari vengono interiorizzati nella cellula come parte della loro normale funzione in risposta a un ormone, o un farmaco terapeutico, che interagisce con il suo recettore, un potente strumento per capire come funziona il corpo. Gli scienziati hanno studiato con successo questo processo per anni utilizzando strumenti biologici complessi e costosi, ma mancano tecnologie altamente sensibili e versatili per studiare tali processi nei sistemi viventi in tempo reale.
"Ora immagina di studiare questo processo in modo semplice ed economico con un metodo ancora più informativo di quello attualmente disponibile", ha affermato McConnell. "La capacità di generare selettivamente un segnale bioluminescente quando il recettore di membrana si trova nell'endosoma precoce per monitorare l'internalizzazione del recettore (cioè il traffico di membrana) è nuova". + Esplora ulteriormente
