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Impulsa TecNM colaboración científica internacional 


  • Científicos del TecNM y la Universidad d'Évry-Paris-Saclay desarrollan estudios de biotecnología.  

Los Reyes Acaquilpan, México, 07 de enero de 2021. TecNM/DCD. El doctor Leonardo David Herrera Zúñiga, profesor investigador del TecNM campus Oriente del Estado de México, en colaboración con pares científicos de la Universidad d'Évry-Paris Saclay, realizaron un proyecto que revela el valor de las técnicas de modelado y simulación para identificar mejores candidatos a fármacos. 

Dicho trabajo fue publicado en la revista digital Scientific Reports (https://www.nature.com/articles/s41598-020-73483-5) de la casa editorial Nature, en un artículo que describe “La dinámica molecular del receptor de membrana de histamina H3 revela diferentes mecanismos de transducción de señales de GPCR”. 

El estudio fue desarrollado por el doctor Herrera Zúñiga y el Dr. Charbel-Maroun R., del Laboratoire Structure et Activité des Biomolécules Normales et Pathologiques de la Université d'Évry-Paris-Saclay, y demás colaboradores, que en conjunto describieron el comportamiento dinámico del receptor GPCR de histamina H3, perteneciente a la familia más amplia de receptores de membrana. 

El proyecto surgió en la estancia posdoctoral que realizó Herrera Zúñiga en la universidad parisiense, auspiciado por el TecNM y el Gobierno de Francia, a cargo del doctor Maroun como su anfitrión, enfocado en la especialización en técnicas de Machine Learning, con nuevos enfoques para el estudio In-silico de sistemas biológicos, especialmente en proteínas de membrana. 

“Un tercio de nuestros genes codifican para proteínas integrales de membrana (proteínas que atraviesan la membrana celular). Además, este tipo de proteínas, representan en un 50% dianas farmacéuticas jugando un rol primordial en la comunicación celular”, señaló el investigador 

De este modo, explicó, determinan el funcionamiento correcto de un organismo en su conjunto. Detalló que, entre estas proteínas de membrana, existen los receptores acoplados a proteínas G o GPCR (por sus siglas en inglés), formados por una sola cadena peptídica con siete hélices transmembranales, que actúan recibiendo señales del exterior de la célula y transmitiéndolas a través de la membrana hacia el interior de la célula.  

Herrera Zúñiga especificó que la transmisión de este mensaje se realiza en varias etapas principales: etapa 1, reconocimiento y unión de un efector extracelular por el receptor. Etapa 2, cambio conformacional del receptor. Etapa 3, transmisión de la señal a través de la membrana e interacción con una proteína G intracelular. Etapa 4, activación de una cascada de reacciones biológicas en la célula, como lo es el cambio en la concentración de mensajeros secundarios intracelulares (C-amp, etc.). Pero advierte que la disposición espacial de estas proteínas para comprender su función sigue siendo en gran parte desconocida. 

El especialista en biotecnología comentó que el H3R representa una diana terapéutica importante, ubicado específicamente en el sistema nervioso central, “su unión a la histamina juega un papel importante en los procesos cognitivos, como lo es el estado de alerta/vigía, la atención/excitación, la epilepsia o trastornos alimentarios”, señaló. 

El trabajo realizado por los científicos muestra la complejidad de las conformaciones espaciales que adopta el receptor en sus tres estados: cuando está activo por la presencia de su ligando natural, la histamina; cuando, por el contrario, es inactivado por un antagonista sintético, potente y específico, el Ciproxifano, y cuando no está unido a ninguna molécula y muestra su actividad intrínseca. 

Referente al sistema compuesto por el receptor, su efector, la membrana plasmática, iones y solvente, los investigadores demostraron que cada estado del receptor es microscópicamente diferente, revelando un comportamiento dinámico complejo.  

En conclusión, los resultados de este trabajo demuestran la complejidad de los movimientos dinámicos de estos receptores y la dificultad de predecir con precisión el efecto de sus ligandos y, por tanto, de desarrollar dianas farmacéuticas.  

Dada la importancia farmacológica de estos receptores, este trabajo revela el valor de las técnicas de modelado y simulación para identificar mejores candidatos a fármacos. 

El doctor Leonardo David Herrera Zúñiga, es profesor investigador del TESOEM, cuenta con nivel SNI I y perfil PRODEP, ha realizado recientemente una estancia posdoctoral en la Universidad d'Évry en París. 

Sobre este trabajo de investigación, el director general del TecNM campus Oriente de Estado de México, maestro Juan Demetrio Sánchez Granados, comenta que el área de investigación y posgrado ha impulsado así el desarrollo de la investigación científica y la vinculación con instituciones nacionales y extranjeras de educación superior. 

Con ello, explicó el académico, se genera investigación básica que nos pueda llevar a la creación de conocimiento para el futuro desarrollo de la investigación aplicada y que se pueda transformar en desarrollo tecnológico.


atec/zfa