Una nuova piattaforma di screening per individuare possibili inibitori di KRAS

Un nuovo studio, pubblicato di recente su Nature Biotechnology, propone una innovativa piattaforma di screening per identificare i CLAMPS (conformation-locking antibodies for molecular probes), utili per distinguere e indurre specifici e rari stati conformazionali proteici che a loro volta possono facilitare lo studio e la scoperta di farmaci diretti contro proteine dinamiche. Le proteine RAS sono fra gli oncogeni più importanti per numerosi tumori, ma la mancanza di tasche proteiche stabili ha condizionato lo sviluppo di farmaci mirati: per questo, l’approccio è stato impiegato su KRAS dimostrando che può aiutare nella scoperta di ligandi che potrebbero dare l’avvio allo sviluppo di nuovi inibitori.
L’impiego di piccole molecole che stabilizzino conformazioni proteiche inattive sono una strategia sotto-utilizzata per individuare farmaci diretti contro proteine dinamiche o altrimenti impossibili da ‘mirare’. La flessibilità conformazionale intrinseca alle proteine rende infatti complicata la scoperta di potenziali inibitori che blocchino nello stato inattivo proteine dinamiche coinvolte in patologie: le piccole molecole devono avere un’elevata affinità per legarsi a una tasca proteica estremamente dinamica, perciò strategie che possano riconoscere o addirittura indurre una particolare conformazione proteica potrebbero offrire un nuovo mezzo per capire il ruolo di tali conformazioni nelle cellule e consentire lo sviluppo di nuove opzioni terapeutiche. In questo studio i ricercatori hanno creato una piattaforma di screening per identificare CLAMPS in grado di distinguere e indurre stati conformazionali rari, scoprendo un CLAMP che consente di visualizzare una modifica covalente di KRAS in vivo e che può perciò essere impiegato per indagare l’eterogeneità della risposta agli inibitori di KRAS nei tumori. La piattaforma ha identificato anche un secondo CLAMP che, stabilizzando una specifica conformazione di KRAS, aumenta l’affinità di leganti deboli a una specifica regione di KRAS.
La scoperta dei due CLAMP per KRAS offre nuove indicazioni sulle modificazioni covalenti di KRAS e può essere impiegata per visualizzare e tracciare il legame fra KRAS e gli inibitori in modelli tumorali in vivo e in vitro. La piattaforma CLAMP ha permesso di individuare anticorpi che riconoscono conformazioni esistenti nelle regioni dinamiche di KRAS, sottolineando l’importanza di bloccare le proteine dinamiche in differenti stati per consentire la scoperta di anticorpi selettivi per specifiche, diverse conformazioni. I CLAMP possono indurre e bloccare una conformazione anche in assenza di un ligando e questo potrà aiutare a identificare piccole molecole dirette sulle tasche transienti di proteine dalla conformazione dinamica, permettendo così di individuare ligandi che potranno dare l’avvio allo sviluppo di nuovi farmaci attraverso lo high-throughput screening.