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Identifican el 'yin y el yang' en el desarrollo del parásito de la malaria

MADRID, 10 (EUROPA PRESS)

Un equipo de investigadores dirigido por Rita Tewari, de la Escuela de Ciencias de la Vida de la Universidad de Nottingham, en Reino Unido, ha completado lo que describe como un 'estudio de Hércules' sobre el papel que desempeñan las 30 fosfatasas y 72 quinasas -enzimas que actúan como interruptores 'yin y yang' para las proteínas- a medida que el parásito de la malaria se desarrolla en el cuerpo y luego en el intestino del mosquito.

Los científicos que buscan nuevos objetivos de medicamentos y vacunas para detener la transmisión de una de las enfermedades más mortales del mundo creen que están más cerca que nunca de interrumpir el ciclo de vida de este parásito altamente eficiente. Este nuevo estudio, que se publica este miércoles en 'Cell Host & Microbe', describe un trabajo que acaba de completarse sobre el papel de las proteínas fosfatasas.

Tewari detalla: «Este último estudio identifica cómo las proteínas fosfatasas regulan el desarrollo del parásito y su diferenciación. Nuestra investigación ofrece un análisis funcional sistemático de las 30 fosfatasas en 'Plasmodium berghei', el parásito responsable de causar la malaria en roedores».

Estos expertos revelan cómo estas enzimas trabajan en tándem con las proteínas quinasas identificadas por el mismo equipo en un estudio complementario realizado en 2010. «Si podemos averiguar qué proteínas son esenciales para estos parásitos que se desarrollan y se dividen, a lo mejor podemos dirigir esas proteínas y detenerlas con fármacos o vacunas», adelanta.

La nueva investigación de la doctora Tewari se llevó a cabo en colaboración con el Instituto del Consejo de Investigación Médica Nacional de Investigación Médica (MRC-Nimr, por sus siglas en inglés) en Londres, junto con colegas de la Universidad de Oxford, el 'Imperial College London' y la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología, en Arabia Saudita.

EN TRATAMIENTOS PARA OTRAS ENFERMEDADES

«Los inhibidores de las proteínas quinasas ya se utilizan en los tratamientos para otras enfermedades y cada vez hay más interés por desarrollar inhibidores de la fosfatasa como fármacos. Identificar las quinasas y fosfatasas clave en el ciclo de vida del parásito ayudará a definir los objetivos contra los que desarrollar fármacos para el tratamiento de la malaria humana y prevenir su transmisión por el mosquito», afirma Tony Holder, jefe de la División de Parasitología en MRC-Nimr.

Nacida y criada en Dehli, en India, Tewari tuvo malaria siete veces cuando era una niña y en la actualidad dirige su propio laboratorio de investigación de la malaria en la Universidad de Nottingham con un insectario de mosquitos, un centro que ha recibido más de 1,2 millones de libras (1,5 millones de euros) de la MRC, en Reino Unido, por su investigación sobre la biología del parásito de la malaria.

Junto con colaboradores del 'Imperial College London', su equipo necesitó ocho años para identificar cada una de las proteínas fosfatasas y proteínas quinasas responsables del desarrollo del parásito de la malaria, que sigue siendo uno de los azotes más letales del mundo en desarrollo, provocando la muerte de hasta un millón de personas y causando la enfermedad clínica en entre 300 y 500 millones cada año.

En los seres humanos, la forma más mortal de la malaria es causada por el parásito unicelular 'Plasmodium falciparum', por lo que interrumpir el ciclo de vida del parásito de la malaria podría salvar las vidas de millones de personas. Sin embargo, el desarrollo del parásito de la malaria y las señales de control todavía no se entienden completamente, por lo que el equipo de Tewari está tratando de entender la biología del desarrollo básico de estos parásitos.

DIANA PARA FUTUROS FÁRMACOS

Estos expertos descubrieron que la mitad de los genes de la fosfatasa (16) no pueden ser derrotados, lo que sugiere que algunos de estos genes podrían ser dianas de medicamentos futuros puesto que su presencia es fundamental para el crecimiento del parásito.

«Fuera de los genes que pueden ser bloqueados (14), seis resultaron ser cruciales para el desarrollo sexual y, por lo tanto, podrían ser blancos de fármacos para la transmisión del parásito hacia y desde el mosquito», dice Tewari. Las proteínas quinasas y fosfatasas son cruciales para muchas etapas del ciclo de vida del parásito de la malaria al tratarse de dos familias de enzimas que juegan un papel crucial en la regulación de muchos procesos celulares, es decir, son como el «yin y yang» del desarrollo celular.

El doctor David Guttery, primer autor del documento y ahora investigador en la Universidad de Leicester, apunta: «Basándonos en nuestra investigación previa sobre las proteínas quinasas, este estudio representa una visión complementaria del mecanismo de fosforilación de las proteínas y nos da pistas sobre los principales actores en esta vía. Será emocionante ver en el futuro qué proteínas son el blanco de las proteínas quinasas y fosfatasas y también si actúan unas sobre otras».

Cuando los mosquitos hembra pican e ingieren sangre infectada, se produce la fertilización de gametos parásito en el intestino del mosquito. Los parásitos luego colonizan el mosquito, se multiplican y migran a las glándulas salivares, de modo que cuando el mosquito pica a otra persona, se inyectan en el huésped humano.

Después, el parásito es transportado al hígado, multiplicándose de nuevo y liberando millones de parásitos a las 48 horas para invadir a las células rojas de la sangre, produciendo fiebre alta, enfermedad y potencialmente arrollando a su huésped.

«La resistencia a los medicamentos contra la malaria está aumentando. Como resultado, la carrera por descubrir nuevas vacunas y medicamentos más eficaces para el tratamiento de la enfermedad y bloquear la transmisión de la malaria se está volviendo cada vez más importante», añade Tewari.

A principios de este año, la revista 'Nature Chemistry' publicó un estudio histórico con participación de la doctora Tewari en el que se mostró el potencial de la enzima N-miristoil-transferasa como una posible diana terapéutica. El equipo de esta experta también ha publicado artículos de alto impacto que interpretan las funciones de dos proteínas fosfatasas únicas, PPKL y SHLP1, que podrían ayudar en el diseño de nuevos fármacos para tratar la malaria.

Asimismo, los expertos que trabajan con Tewari están centrados en averiguar el papel de las diversas proteínas implicadas en la forma celular del parásito y la polaridad, que son importantes para la motilidad y la invasión de la célula huésped. También analizan las proteínas que desempeñan un papel crucial en la progresión del ciclo celular y la división por la que el parásito se multiplica con la finalidad de hallar las mejores dianas de medicamentos o vacunas a lo largo del camino.