Tecno

Il microscopio elettronico ad alta risoluzione rivela le interazioni tra farmaci e recettori

I ricercatori della School of Medicine della Case Western Reserve University hanno utilizzato una tecnica di microscopia crioelettronica per osservare le interazioni tra una molecola di farmaco e il suo recettore proteico. L’approccio fornisce informazioni preziose che potrebbero offrire indizi su come modificare le molecole dei farmaci per migliorarne l’efficacia.

Il modo in cui le molecole di farmaco si legano ai loro recettori bersaglio nel corpo può avere conseguenze significative in termini di efficacia. Il potenziamento del legame con i farmaci potrebbe portare a migliori effetti terapeutici per una più ampia gamma di pazienti. Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori devono comprendere il ruolo dei vari componenti della molecola del farmaco nell’interazione con la tasca di legame del recettore. Tuttavia, osservare e modellare le interazioni tra le molecole dei farmaci e i loro recettori bersaglio è una sfida.

Questa nuova tecnica è chiamata microscopia crioelettronica a singola particella e prevede il raffreddamento di un campione fino a temperature molto basse e quindi l’imaging con un nuovo tipo di microscopio elettronico. La tecnica consente ai ricercatori di vedere le interazioni farmaco / recettore a meno di un miliardesimo di metro.  

 

“In passato, non avevamo la sicurezza di modellare il farmaco nella sua tasca vincolante”, ha affermato Sandip Basak, un ricercatore coinvolto nello studio. “Ora possiamo esattamente farlo. Possiamo anche osservare lo spostamento del farmaco nella tasca usando simulazioni di dinamica molecolare. “

Il team di ricerca ha utilizzato la microscopia crioelettronica a singola particella per studiare l’interazione dei setroni, una classe di farmaci usati per gestire il vomito e la nausea, con i loro recettori della serotonina target nel tratto gastrointestinale. I setroni non funzionano per tutti, il che significa che c’è spazio per miglioramenti. “I malati di cancro che hanno vomito più tardi nei loro piani di trattamento – emesi ritardata – non tendono a rispondere ai setron”, ha detto Sudha Chakrapani, un altro ricercatore coinvolto nello studio. “C’è un costante bisogno di farmaci migliori”.

Usando la microscopia crioelettronica, il team di ricerca ha potuto osservare i movimenti dei setroni mentre si legano ai recettori della serotonina. Le osservazioni hanno rivelato componenti del farmaco e del recettore che sono importanti per il legame, che il team ha convalidato modificando questi componenti per modificare l’attività di legame. In futuro, la tecnica potrebbe portare a farmaci più efficaci fornendo ai ricercatori una vasta gamma di informazioni sulle interazioni farmaco / bersaglio.

Study in Nature Communications : meccanismo molecolare dell’inibizione mediata dal setrone del recettore 5-HT3A a lunghezza intera

Via: Case Western Reserve University