Tetrodotoxina: la forma rápida de producir la neurotoxina del pez globo puede conducir a nuevos analgésicos



La tetrodotoxina, el veneno que se encuentra en el pez globo, es una herramienta esencial para la investigación en neurociencia, y una mejor técnica para sintetizarla podría impulsar la investigación de fármacos que alivian el dolor


Química


21 julio 2022

Algunos peces globo acumulan reservas del potente veneno nervioso tetrodotoxina en su inside.

imageBROKER/Alamy

Una forma más rápida de producir una de las neurotoxinas más potentes del mundo podría conducir a nuevos medicamentos para el alivio del dolor y a una mejor comprensión de cómo funciona el sistema del dolor del cuerpo.

La tetrodotoxina (o TTX) se encuentra en algunos animales, como pez globo y caracoles de mar, pero en realidad está hecho por bacterias. Tiene una capacidad notable para bloquear los canales de iones de sodio, que los nervios usan para enviar señales, y solo unos pocos miligramos son suficientes para causar parálisis corporal y muerte en humanos. Los canales de iones de sodio también son esenciales para la forma en que detectamos el dolor, por lo que hay mucho interés en el potencial de la tetrodotoxina como medicamento para aliviar el dolor.

Aunque podría decirse que la TTX es uno de los bloqueadores más potentes de los canales de iones de sodio, la dificultad para sintetizarla ha significado que el progreso en el desarrollo de fármacos mediante su uso ha sido lento, cube. dirk trauner en la Universidad de Nueva York.

Ahora, Trauner y sus colegas han diseñado un proceso de 22 pasos que da como resultado que el 11 por ciento de los ingredientes utilizados se conviertan en tetrodotoxina. Esta es una mejora de 10 veces sobre las técnicas anteriores para crearlo y cut back la cantidad de pasos en al menos un tercio.

La forma de síntesis se basa en producir una parte clave de la molécula de una manera diferente. En lugar de agregar fragmentos a base de nitrógeno a la estructura central de carbono de la tetrodotoxina, Trauner y sus colegas agregan un fragmento de carbono. Cambiar un enlace carbono-nitrógeno por un enlace carbono-carbono les permite simplificar todo el proceso, cube Trauner.

La tetrodotoxina se usa a menudo en los laboratorios de neurociencia para estudiar cómo funciona el dolor a nivel celular. “Es prácticamente una herramienta irremplazable”, cube Alasdair Gibb en el College School de Londres. “Es una de las herramientas más selectivas y útiles que tiene la gente para la investigación en neurociencia. Encontrarías tetrodotoxina en prácticamente todos los laboratorios de investigación que estaban haciendo neurociencia celular”.

El descubrimiento de una mejor manera de sintetizar la tetrodotoxina también abre las puertas a nuevas vías de investigación del dolor, cube Gibb. Los investigadores ahora podrán experimentar con ligeros ajustes en el proceso de síntesis para alterar la estructura, lo que podría conducir a medicamentos que actúen de manera diferente y más efectiva en los canales de sodio en el cuerpo.

Tanto el rendimiento mejorado como el número reducido de pasos son una gran mejora, cube steve roome en Howdy Bio, un fabricante comercial de tetrodotoxina. «Si ese rendimiento del 11 por ciento es consistente y se puede traducir a gran escala dentro de un entorno de fabricación, entonces creo que sería un enfoque fantástico para la fabricación de TTX».

Referencia de la revista: Ciencias, DOI: 10.1126/ciencia.abn0571

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