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Jul 22, 2023

Universidad de California en Irvine

La técnica transformadora reemplaza el proceso manual, lo que acelera el descubrimiento de nuevos medicamentos Irvine, California, 23 de agosto de 2023 - Un equipo de investigación dirigido por científicos de la Universidad de California en Irvine ha desarrollado

La técnica transformadora reemplaza el proceso manual y acelera el descubrimiento de nuevos fármacos

Irvine, California, 23 de agosto de 2023— Un equipo de investigación dirigido por científicos de la Universidad de California en Irvine ha desarrollado un método innovador para crear de manera rápida y eficiente vastas colecciones de compuestos químicos utilizados en el descubrimiento de fármacos aprovechando el poder de los ribosomas, las moléculas que se encuentran en todas las células y que sintetizan proteínas y péptidos.

Los hallazgos publicados recientemente en ACS Central Science describen esta técnica transformadora, que podría reemplazar el proceso intensivo manual actual, acelerando el descubrimiento de nuevos fármacos que podrían afectar el tratamiento de una amplia gama de enfermedades y afecciones.

Las bibliotecas químicas son colecciones de moléculas que se analizan para identificar aquellas con actividad prometedora o potencial terapéutico. La detección implica hacer la misma pregunta biológica de cada sustancia química de la biblioteca en forma de un experimento o ensayo rápido.

"La síntesis y la detección de bibliotecas son los primeros pasos en el descubrimiento de nuevos medicamentos", dijo Brian M. Paegel, profesor de ciencias farmacéuticas de la UCI y coautor correspondiente del estudio. “Esta nueva tecnología nos permite sintetizar bibliotecas de perlas de gel ultraminiaturizadas, cada una de las cuales contiene cientos de miles de copias de un único compuesto de la biblioteca. La disposición de tantas copias de moléculas en cuentas permite a los científicos evaluar directamente la actividad biológica de cada miembro de la biblioteca, una capacidad invaluable en la búsqueda de nuevos medicamentos”.

El equipo inventó un enfoque novedoso para generar perlas de gel que son aproximadamente del tamaño de una célula humana, cada una de las cuales contiene grandes cantidades de ribosomas, una enzima llamada ARN polimerasa y un núcleo magnético adornado con ADN, similar al núcleo de una célula humana. Los núcleos de ADN codifican (o proporcionan instrucciones de ensamblaje) para moléculas peptídicas específicas. La insulina es un ejemplo de un péptido natural que se ha convertido en fármaco.

Al imitar el flujo de información genética de una célula, desde el ADN al ARN y la síntesis de péptidos, los investigadores localizaron con éxito la síntesis de péptidos codificados genéticamente dentro de cada perla de gel individual. Es importante destacar que esta técnica se puede ejecutar en paralelo en millones de cuentas, cada una con una etiqueta de ADN única, formando una biblioteca expansiva.

“Las cuentas en sí mismas también son un logro importante. La síntesis química que actualmente depende de procedimientos manuales que requieren mucha mano de obra ahora es facilitada por el ribosoma, lo que nos permite preparar bibliotecas muy grandes utilizando la naturaleza como inspiración. Los científicos ahora pueden explorar una gran cantidad de moléculas simultáneamente, avanzando en los descubrimientos farmacéuticos, mientras que los núcleos magnéticos codificados por ADN permiten un seguimiento y análisis eficiente de compuestos individuales”, dijo Paegel, quien también tiene cargos en química e ingeniería biomédica.

Este método también tiene aplicaciones en otros ámbitos, como la ingeniería enzimática, el desarrollo de pesticidas respetuosos con el medio ambiente o la creación de materiales con propiedades físicas específicas.

Otros miembros del equipo incluyeron al coautor Christian Cunningham y Alix Chan, ambos científicos de Genentech en el sur de San Francisco, y Valerie Cavett, especialista en proyectos de la UCI en ciencias farmacéuticas.

El estudio fue apoyado por una subvención de los Institutos Nacionales de Salud con el número de premio GM140890.

Paegel tiene un importante interés financiero en 1859 Inc., una empresa de investigación biotecnológica de San Diego que busca comercializar algunos aspectos de este trabajo, y Cunningham y Chan son accionistas de Roche.

Acerca de la campaña Brilliant Future de la UCI: Lanzada públicamente el 4 de octubre de 2019, la campaña Brilliant Future tiene como objetivo generar conciencia y apoyo a la UCI. Al involucrar a 75.000 exalumnos y obtener $2 mil millones en inversiones filantrópicas, la UCI busca alcanzar nuevas alturas de excelencia en el éxito de los estudiantes, la salud y el bienestar, la investigación y más. La Facultad de Farmacia y Ciencias Farmacéuticas desempeña un papel vital en el éxito de la campaña. Obtenga más información visitando https://brilliantfuture.uci.edu/school-of-pharmacy-and-pharmaceutical-sciences

Acerca de la Universidad de California, Irvine: Fundada en 1965, la UCI es miembro de la prestigiosa Asociación de Universidades Estadounidenses y está clasificada entre las 10 mejores universidades públicas del país según US News & World Report. El campus ha producido cinco premios Nobel y es conocido por sus logros académicos, investigación de primer nivel, innovación y mascota del oso hormiguero. Dirigida por el rector Howard Gillman, la UCI tiene más de 36.000 estudiantes y ofrece 224 programas de grado. Está ubicado en una de las comunidades más seguras y económicamente más vibrantes del mundo y es el segundo empleador más grande del Condado de Orange, contribuyendo con $7 mil millones anualmente a la economía local y $8 mil millones a nivel estatal. Para obtener más información sobre la UCI, visite www.uci.edu.

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