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16 de julio de 2025 - Notas de prensa

Identifican el papel de los aminoácidos en la respuesta de las células ante los fármacos

Estas moléculas actúan como pequeños bloques que regulan la respuesta celular activando o desactivando determinadas señales internas.

Así lo establece un estudio internacional encabezado por el Instituto de Investigación del Hospital del Mar, que publica la revista Nature Communications.

Sus resultados pueden ayudar a desarrollar medicamentos más precisos para tratar diversas patologías de forma más precisa, evitando efectos secundarios.

Los aminoácidos tienen un papel fundamental en la regulación de la respuesta de las células a los fármacos. Estas moléculas, que forman las proteínas, actúan como si fueran ladrillos que se comunican entre ellos dentro de una estructura. De esta manera, trabajan de forma conjunta para regular la respuesta celular, hecho que puede facilitar desarrollar tratamientos más eficaces y seguros, según un estudio internacional encabezado por el Instituto de Investigación del Hospital del Mar que publica la revista Nature Communications.

De izquierda a derecha, Miguel Diéguez, Tomek Stepniewski, Jana Selent

El estudio se ha centrado en un receptor celular, el receptor cannabinoide tipo 2 (CB2), una proteína clave en el sistema inmunitario humano. Forma parte de una familia de proteínas llamadas receptores acoplados a proteínas G (GPCRs), la función de las cuales es transmitir información al interior de las células. Se da la circunstancia que estos receptores son la diana a la cual se dirigen 1 de cada 3 fármacos aprobados para su uso, desde tratamientos para enfermedades cardiovasculares, hasta el cáncer, el asma o trastornos mentales.

Los investigadores han utilizado simulaciones por ordenador, experimentos de laboratorio y herramientas de inteligencia artificial de aprendizaje automático para analizar, uno por uno, todos los aminoácidos del receptor y observar como cada cambio afectaba a su comportamiento. Como explica la Dra. Jana Selent, coordinadora del Grupo de investigación en descubrimiento de fármacos basados en GPCRs del Programa de Investigación en Informática Biomédica del Instituto de Investigación del Hospital del Mar, grupo conjunto con la Universitat Pompeu Fabra, "lo más emocionante es que hemos aprendido cómo estos pequeños bloques trabajan dentro de una red enorme para activar respuestas específicas en la célula". Esto puede facilitar que "al apuntar a determinados puntos clave dentro de esta red, ahora podamos diseñar fármacos que puedan guiar al receptor justamente hacia la respuesta deseada", añade la Dra. Selent, quien ha liderado el estudio.

Trabajo en redes para influir en las células

El trabajo ha permitido comprobar cómo los aminoácidos no actúan por separado, sino que se comunican de forma constante a través de una red dinámica que modula la respuesta de las células ante diferentes estímulos, sean señales celulares, medicamentos o cambios en su entorno. En el caso del receptor cannabinoide tipo 2, orientan la respuesta celular hacia rutas beneficiosas, haciendo que evite otras que podrían provocar efectos no deseados.

Con esta información se puede avanzar hacia tratamientos más cuidadosos y precisos. Un beneficio especialmente importante en los casos de patologías en las cuales los tratamientos actuales pueden provocar efectos secundarios no deseados. "Es como darle instrucciones exactas a un fármaco para que llegue exactamente a donde queremos y no hacia otro lugar", indica Miguel Diéguez, coautor del trabajo e investigador en formación en el Instituto de Investigación del Hospital del Mar.

Los resultados de esta investigación, así como todos los datos generados y herramientas, han sido puestos a disposición pública a través de la plataforma https://gpcrmd.org/ para que cualquier investigador las pueda utilizar.

Artículo de referencia

Morales-Pastor, A., Miljuš, T., Dieguez-Eceolaza, M. et al. Multiple intramolecular triggers converge to preferential G protein coupling in the CB₂R. Nat Commun 16, 5265 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-60003-0