Entender cómo funcionan los receptores que están en la membrana de una célula no es una tarea sencilla. El modo más habitual de identificarlos es por marcación con una molécula fluorescente, para luego ver cómo se comportan y desplazan en la célula viva.

Pero no siempre existen moléculas que marcan específicamente al receptor y, en esos casos, los investigadores ‘crean’ una nueva para usar en los estudios. Eso requiere el trabajo conjunto de químicos, físicos, biotecnólogos y biólogos, y es una tarea de años. Pero una vez obtenida, esa nueva molécula queda disponible para toda la comunidad científica y es una herramienta invaluable para diferentes grupos en el mundo que estudian ese receptor.

Investigadores del Instituto de Investigación en Biomedicina (IBioBA, CONICET–Instituto Partner de la Sociedad Max Planck) y del Centro de Investigaciones en Bionanociencias (CIBION CONICET), en el Polo Científico de Buenos Aires, lograron sintetizar un nuevo marcador fluorescente para estudiar un receptor de la Hormona Liberadora de Corticotropina (CRH).

“La CRH es el principal mediador en las respuestas al estrés, tanto fisiológicas como patológicas”, explica Susana Silberstein, investigadora independiente del CONICET y jefa de grupo en el IBioBA. Y explica: “En situaciones patológicas el receptor para CRH tipo 1 (CRHR1) está ligado a desórdenes psiquiátricos como la ansiedad o la depresión, al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas, y es un blanco terapéutico para esos procesos. Hay una necesidad de generar marcadores para estudiarlo”.

Silberstein y Pedro Aramendía, investigador superior del CONICET y director del CIBION, decidieron entonces trabajar en conjunto para desarrollar una nueva molécula que permita identificar al receptor y seguir su recorrido en tiempo real en la célula.

Un recorrido de dos años

“Teníamos una serie de requerimientos para cumplir”, cuenta Aramendía, “debía ser pequeña, estable y fluorescente. Además, tenía que unirse específicamente al receptor de CRH tipo 1 y no a otro”.

Alan Szalai, actualmente becario pos-doctoral del CIBION, fue el encargado de los aspectos físico-químicos y de microscopía de fluorescencia de la molécula durante su doctorado en ese instituto – en el grupo de Aramendía -, mientras que Natalia Armando, becaria doctoral en el grupo de Susana Silberstein, puso a punto los modelos de trabajo y ensayos para demostrar la actividad biológica. “Un verdadero trabajo conjunto interdisciplinario”, remarca Silberstein.

Claudio Cavasotto, investigador principal del CONICET, hizo en el IBioBA el diseño computacional de la nueva molécula, con los parámetros y pautas pedidos por los dos grupos y, tras dos años, el equipo del CIBION pudo fabricar este nuevo marcador.

El nuevo paper, publicado en Physical Chemistry Chemical Physics, describe no sólo la efectividad de esta molécula para identificar y cómo hacer seguimiento en tiempo real del CRHR1, sino que incluye la ‘receta’ para sintetizar el nuevo marcador.

“Trabajamos codo a codo con expertas en la síntesis de estas moléculas complejas: Luciana Giordano, del CIBION; y Sara Bari, del Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE, CONICET-UBA). Ellas nos ayudaron con los procesos que ahora están disponibles para la comunidad”, agrega Aramendía.

Gratuita y disponible para la comunidad

Según Natalia Armando, hasta ahora no había herramientas específicas para seguir al CRHR1. “Al ser una molécula pequeña nos permite hacer microscopía de súper resolución y marcar los receptores de a uno en la membrana celular”, dice. Y es que la resolución de esta técnica es de 23 nanómetros (un nanómetro equivale a la milmillonésima parte de un metro).

El microscopio y su software de control y adquisición, donde se llevaron a cabo las medidas de súper resolución óptica, fue ensamblado y adaptado para este caso por Fernando Stefani y Federico Barabás, del CIBION.

El paper incluye toda la ruta de síntesis de la molécula nueva y, por lo tanto, los grupos de investigación interesados en incluirla en sus trabajos podrían recrearla en sus laboratorios.

“Cualquier avance en el marcado del receptor es muy importante desde el punto de vista fisiopatológico. Por otra parte no hay herramientas de seguimiento de este tipo de receptores y, a futuro, este trabajo abre las puertas para diseñar moléculas para identificar otros receptores de la misma clase que sean de interés biomédico”, concluye Silberstein.