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Elie Dolgin es un periodista científico en Somerville, Massachusetts.
También puedes buscar a este autor en PubMed
[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=search&term=Elie+Dolgin]
Google Scholar
[https://scholar.google.co.uk/scholar?as_q=&btnG=Search+Scholar&as_sauthors=%22Elie%2BDolgin%22]
La proteína killswitch (fila inferior) inhibe la partición de una proteína del adenovirus (verde) en condensados (magenta). Crédito: Y. Zhang et al./Nature Comm.
Son pequeñas, elusivas y cruciales para la organización celular. Ahora, los científicos han encontrado una forma de interrumpir el funcionamiento interno de los condensados biomoleculares: gotas sin membrana que coordinan reacciones clave en las células [https://www.nature.com/articles/d41586-024-00547-1].
Una proteína sintética llamada ‘killswitch’, que consta de solo 17 aminoácidos, puede ser introducida en estos compartimentos similares a líquidos para interrumpir selectivamente su función y pausar el tráfico molecular en su interior.
Descrito el 4 de junio en Nature, este enfoque proporciona a los investigadores un control previamente inalcanzable sobre estructuras celulares difíciles de estudiar, vinculadas al cáncer, la replicación viral, la expresión génica y más. Igualmente importante, esta herramienta podría abrir la puerta a una nueva clase de estrategias terapéuticas [https://www.nature.com/articles/d41586-020-01838-z] que no solo se dirigen a moléculas individuales en las células, sino a los entornos dinámicos que las sostienen.
“Esto ofrece una herramienta poderosa para afectar selectivamente las propiedades dinámicas de cada condensado individual”, afirma Rick Young, biólogo en el Instituto Whitehead de Investigación Biomédica en Cambridge, Massachusetts. “Es algo de frontera; será extremadamente valioso”.
¿Qué son los condensados biomoleculares?
Los condensados biomoleculares son una adición relativamente reciente al léxico de la biología celular, emergiendo de un concepto que tiene apenas 16 años y una terminología que es menos de la mitad de esa edad. A diferencia de los orgánulos delimitados por membranas, como el núcleo o las mitocondrias, estos compartimentos se forman espontáneamente a través de un proceso conocido como separación de fases, similar a cómo el aceite forma gotas en el agua.
Las proteínas y las moléculas de ARN se agrupan en estructuras viscosas que concentran moléculas específicas y excluyen otras. Esta organización permite a las células llevar a cabo tareas complejas —como transcribir genes, empalmar ARN u orquestar respuestas al estrés— con una eficiencia y precisión espacial notables.
Desafíos en el estudio de los condensados
Sin embargo, investigar estas estructuras ha resultado complicado. La mayoría de las herramientas disponibles para los investigadores disuelven todos los condensados indiscriminadamente o implican manipulaciones que alteran más que la estructura objetivo, a menudo desencadenando cambios compensatorios en toda la célula.
El killswitch, en contraste, es más quirúrgico. No disuelve los condensados ni impide su formación. En su lugar, se infiltra y los fija en su lugar, transformando ensamblajes dinámicos en estáticos.
“Básicamente, solo superpegas la proteína objetivo en los condensados”, explica Denes Hnisz, bioquímico en el Instituto Max Planck de Genética Molecular en Berlín, quien co-lideró el estudio.
Aplicaciones del killswitch en células vivas
Equipado con un sistema de entrega basado en nanocuerpos, el killswitch puede ser dirigido hacia condensados específicos en células vivas, deteniendo proteínas que antes se movían libremente y revelando cómo las propiedades físicas de estas gotas moldean sus roles bioquímicos. “Nos permite realmente cambiar las propiedades emergentes de los condensados”, dice Hnisz.
Centrándose en el nucleolo —una estructura similar a una gota involucrada en la producción de la maquinaria de síntesis de proteínas de la célula— Hnisz y sus colegas demostraron que inmovilizar una de sus proteínas de andamiaje clave interrumpió su dinámica interna y composición molecular, causando inesperadamente que algunos componentes fueran excluidos de la estructura por completo.
Los investigadores también aplicaron el killswitch en dos contextos específicos de enfermedades. En células de leucemia, dirigir el killswitch hacia los condensados formados por fusiones de proteínas que impulsan el cáncer redujo rápidamente la proliferación de células malignas en ratones. En células infectadas por virus, dirigir el killswitch hacia los condensados involucrados en la ensamblaje viral redujo drásticamente la producción de partículas infecciosas.
Oportunidades terapéuticas y descubrimiento de fármacos
Tales hallazgos sugieren oportunidades terapéuticas en el creciente campo del descubrimiento de fármacos dirigidos a condensados [https://www.nature.com/articles/s41587-021-00828-4].
“Puedes imaginar usar esta lógica para diseñar un péptido que penetre en la célula y se dirija a un condensado específico que impulsa una enfermedad y cambie sus propiedades emergentes”, dice Isaac Klein, director científico de Dewpoint Therapeutics, una empresa farmacéutica centrada en condensados en Boston, Massachusetts.
Alternativamente, señala Klein, el killswitch podría servir como una herramienta de descubrimiento de fármacos —por ejemplo, para identificar compuestos que alteren las propiedades de los condensados de maneras similares. “Prepara el terreno para ello”, dice.
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-01840-3
Zhang, Y. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-025-09141-5 (2025).
Artículo [https://doi.org/10.1038%2Fs41586-025-09141-5] Google Scholar [http://scholar.google.com/scholar_lookup?&title=Probing%20condensate%20microenvironments%20with%20a%20micropeptide%20killswitch&journal=Nature&doi=10.1038%2Fs41586-025-09141-5&publication_year=2025&author=Zhang%2CY.]
Fuente: https://www.nature.com/articles/d41586-025-01840-3