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La proteína podría prevenir el daño cerebral por pesticidas y armas químicas
Tanto los civiles como las tropas militares están expuestos a agentes tóxicos en forma de pesticidas y armas químicas, sustancias químicas que pueden causar daño cerebral. Ahora, los investigadores están avanzando en la estabilidad de una proteína que puede contrarrestar estos productos químicos venenosos, lo que podría prevenir el daño cerebral.
La investigación fue dirigida por el profesor Jin Kim Montclare y Richard Bonneau, de la Universidad de Nueva York, y se publica en la revista ChemBioChem. El estudio se centra en la desintoxicación de organofosforados, compuestos que se usan con frecuencia en los pesticidas y el gas sarín utilizado en los dispositivos de guerra.
Los organofosforados se encuentran en pesticidas y armas químicas, y pueden causar daño permanente al cerebro.
El equipo estudió proteínas conocidas como fosfotriesterasas, que pueden degradar los productos químicos tóxicos utilizados en la industria y la guerra. Explican que los organofosforados se unen a los neurotransmisores en el cerebro, lo que interfiere con su capacidad para funcionar correctamente y causar daños permanentes.
Estudios previos han demostrado que incluso la exposición de bajo nivel a organofosforados daña el cerebro y el sistema nervioso. En un estudio de 2012, la doctora Mackenzie Ross, del University College London en el Reino Unido, notó que la mayoría de los estudios de los últimos 20 años muestran un vínculo significativo entre incluso la exposición de bajo nivel a los químicos y la función cognitiva deteriorada.
"Los organofosforados representan un tremendo peligro para las personas y la vida silvestre", dice el profesor Montclare en este último estudio, "y lamentablemente no es inusual que los humanos entren en contacto con estos compuestos, ya sea por exposición a pesticidas o por un ataque intencional de guerra química".
Ella agrega que han sabido que las fosfotriesterasas pueden desintoxicar estos compuestos, pero hasta ahora, "eran demasiado frágiles para ser utilizados terapéuticamente".
Específicamente, estas proteínas estaban limitadas por sus cortas vidas medias y su inestabilidad a altas temperaturas. Pero el equipo creó un método para rediseñarlos mediante la asimilación de un aminoácido fluorado artificial y la biología computacional.
Nueva proteína más estable, con las mismas capacidades de desintoxicación
Para hacer esto, el Prof. Montclare y su equipo utilizaron el software de modelado computacional Rosetta para encontrar secuencias en la proteína fosfotriesterasa fluorada que podrían alterarse para aumentar las proteínas y hacerlas terapéuticamente viables.
Su nuevo método produjo una proteína termoestable con una vida media más larga. Lo que esto significa es que han creado una versión más estable de la proteína con las mismas capacidades de desintoxicación de la versión original e inestable.
Como tal, el Prof. Montclare dice que esta proteína rediseñada podría usarse para prevenir el daño a los nervios como consecuencia de un ataque con gas o la exposición a pesticidas, y agregó:
"A menudo, las reservas de agentes químicos se retiran a través de procesos que implican el tratamiento con calor y reactivos químicos cáusticos para la neutralización, seguidos de la eliminación de materiales peligrosos. Estas proteínas podrían realizar la misma tarea enzimáticamente, sin la necesidad de reactores y la formación de subproductos peligrosos".
El equipo, cuyo proceso está pendiente de patente, planea comenzar el desarrollo de usos terapéuticos para esta proteína modificada.
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