30 de junio de 2023
Aquí, describimos un protocolo detallado para el uso de un ensayo reportero basado en luciferasa en un formato de cribado semiautomatizado de alto rendimiento.
El objetivo principal de la investigación en mi laboratorio es comprender la regulación de la autofagia y, en particular, del proteico cisteína ATG4 y utilizar este conocimiento para desarrollar inhibidores de moléculas pequeñas que se dirijan a esta vía, en particular para enfermedades como el cáncer de páncreas. Utilizamos tecnologías de cribado de alto contenido y alto rendimiento para identificar dianas farmacológicas, así como candidatos a fármacos, y nos centramos en la familia de la cisteína proteasa ATG4 porque creemos que es una muy buena diana farmacológica para diversas formas de cáncer. Hemos estado estudiando a los miembros de la familia ATG4 durante bastante tiempo.
Hicimos descubrimientos significativos sobre la disfunción de esta familia de proteínas y células. También hemos identificado nuevos mecanismos postraduccionales de regulación de los miembros de la familia ATG4 y actualmente estamos desarrollando inhibidores de moléculas pequeñas y también activadores de la familia ATG4 para enfermedades como el cáncer y la neurodegeneración. No hay muchos ensayos para monitorizar la actividad de la proteasa ATG4 en las células.
Así que fuimos uno de los primeros en desarrollar un ensayo basado en luciferasa para monitorizar esta actividad. Y nuestro ensayo es bastante inusual porque utiliza frases secretadas, digamos, por lo que no necesitamos licenciar las células y podemos adaptar este protocolo fácilmente a los métodos de detección de alto rendimiento y a la automatización del laboratorio. Nos hemos centrado en la proteasa de la proteína B ATG4 desde hace bastante tiempo.
Hemos generado líneas celulares knockout de los miembros de la familia ATG4. Hemos identificado nuevos mecanismos de regulación postraduccional de ATG4 y, en última instancia, también hemos identificado varios compuestos novedosos de moléculas pequeñas que podrían inhibir e incluso activar la proteasa ATG4 B. En el futuro, nos gustaría continuar trabajando con los miembros de la familia ATG4.
Creemos que es mucho lo que se desconoce actualmente y que aún queda por descubrir. Por ejemplo, actualmente no se comprende por completo cómo estas proteínas regulan la autofagia en las neuronas. También nos gustaría centrar nuestro trabajo en la validación de estos compuestos de moléculas pequeñas que hemos identificado y, potencialmente, utilizar activadores en enfermedades neurodegenerativas.
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Este estudio se centra en la regulación de la autofagia, particularmente en el papel de la familia de proteasas de cisteína ATG4 en enfermedades cancerosas y neurodegenerativas. Los investigadores desarrollaron un ensayo basado en luciferasa para monitorear la actividad de ATG4, adaptándolo para cribado de alto rendimiento, lo cual facilita la identificación de inhibidores de moléculas pequeñas.
El cribado celular de alto rendimiento para inhibidores de ATG4B aborda una necesidad crítica en el descubrimiento de fármacos oncológicos al permitir la validación funcional del objetivo mediante la modulación de la autofagia. El ensayo basado en luciferasa proporciona una plataforma cuantitativa y escalable para identificar y seleccionar moduladores de bajo peso molecular de ATG4B, influyendo directamente en las decisiones de cartera en etapas tempranas. Este enfoque respalda la confianza predictiva en el acoplamiento al objetivo y la reducción del riesgo mecanicista en las líneas de desarrollo para cáncer y neurodegeneración.
Este ensayo basado en luciferasa se integra en la continuidad del descubrimiento, desde la validación del blanco hasta la identificación de compuestos activos y la evaluación preclínica de moduladores de la autofagia.