La saporina / ˈ s æ p ə r ɪ n / es una proteína que es útil en aplicaciones de investigación biológica , especialmente estudios de comportamiento. Las saporinas son las llamadas proteínas inactivadoras de ribosomas (RIP), debido a su actividad N-glicosidasa, procedentes de las semillas de Saponaria officinalis (nombre común: jabonera). Fue descrita por primera vez por Fiorenzo Stirpe y sus colegas en 1983 en un artículo que ilustraba la inusual estabilidad de la proteína. [1]
Entre los RIP se encuentran algunas de las moléculas más tóxicas que se conocen, como la ricina y la abrina . Cada una de estas toxinas contiene una segunda subunidad proteica, que inserta el RIP en una célula , lo que le permite inactivar enzimáticamente los ribosomas, cerrando la síntesis de proteínas , deteniendo las funciones celulares básicas, lo que provoca la muerte celular y, finalmente, la muerte de la víctima. La saporina no tiene cadena capaz de insertarla en la célula. Por lo tanto, tanto ella como la planta jabonosa son seguras de manipular. Esto ha ayudado a su uso en la investigación.
Si se le proporciona un método de entrada a la célula, la saporina se convierte en una toxina muy potente, ya que su actividad enzimática se encuentra entre las más altas de todas las RIP. [2] La actividad enzimática de los RIP es inusualmente específica: se elimina una única base de adenina del ARN ribosómico de la subunidad grande del ribosoma. Éste es el talón de Aquiles del ribosoma; la eliminación de esta base inhibe completamente la capacidad de ese ribosoma para participar en la síntesis de proteínas. La toxina fúngica alfa-sarcina corta el ARN ribosómico en la base adyacente, provocando también una inhibición de la síntesis de proteínas. [3] [ página necesaria ]
La conversión de saporina en toxina se ha utilizado para crear una serie de moléculas de investigación . La unión de la saporina a algo que ingresa a la célula la convertirá en una toxina para esa célula. Si el agente es específico para un solo tipo de célula, al ser un anticuerpo específico para alguna molécula que solo se presenta en la superficie del tipo de célula objetivo, entonces se puede eliminar un grupo determinado de células. Esto tiene muchas aplicaciones, algunas más exitosas que otras. La saporina no es la única molécula que se utiliza de esta forma; También se han utilizado la cadena enzimática de ricina, la gelonina RIP , la cadena enzimática de la exotoxina de Pseudomonas y la cadena enzimática de la toxina de la difteria , nuevamente con variaciones en el éxito.
Se han desarrollado y evaluado inmunotoxinas que consisten en un anticuerpo monoclonal unido a la saporina en ensayos clínicos formales en pacientes con leucemia y linfoma en el Reino Unido y Alemania. Una desventaja de estos tipos de inmunotoxina para uso clínico es su ventana terapéutica relativamente estrecha y las toxicidades asociadas potencialmente mortales a niveles de dosis que son terapéuticos. Durante los últimos 15 años, el grupo de investigación del Dr. David Flavell del Hospital General de Southampton en el Reino Unido ha estado investigando varias formas de mejorar la potencia y ampliar la ventana terapéutica para las inmunotoxinas basadas en saporinas, abriendo así nuevas posibilidades para esta clase de fármaco. Más recientemente, se ha demostrado que las saponinas (que no deben confundirse con la saporina) de Gypsophila paniculata aumentan significativamente en varios órdenes de magnitud las inmunotoxinas basadas en saporina dirigidas contra las células cancerosas humanas.
En los últimos 15 años, en una investigación iniciada por RG Wiley de la Universidad de Vanderbilt , la saporina se ha utilizado principalmente para atacar poblaciones neuronales específicas en animales de laboratorio y eliminarlas. Esto permite al investigador observar los cambios de comportamiento y asociarlos con las poblaciones neuronales que fueron eliminadas. Por ejemplo, la eliminación de las neuronas colinérgicas del prosencéfalo basal de la rata mediante la toxina creada al unir la saporina a un anticuerpo que se adhiere a estas neuronas y luego se internaliza en ellas, ha creado una imitación del resultado crucial de la enfermedad de Alzheimer en humanos. [4] De esta forma se pueden estudiar resultados colaterales de la progresión de la enfermedad o fármacos para la intervención. Se han publicado más de 300 artículos científicos utilizando la saporina para el estudio del sistema nervioso y se han creado más de 15 toxinas específicas.
El éxito de Saporin probablemente se deba a su estabilidad. Santanché et al. han evaluado las características físicas de la proteína y concluyen que “la notable resistencia de la saporina a la desnaturalización y la proteólisis sugiere que esta proteína es una candidata ideal para aplicaciones biotecnológicas”. [5] [6]