En este artículo, veremos el logro histórico de los científicos en la obtención de las primeras imágenes moleculares tridimensionales del olor, un hito que marca un nuevo capítulo en la investigación olfativa.
Descubre cómo este innovador descubrimiento, liderado por expertos de la UC San Francisco, revela detalles nunca antes visto sobre cómo una molécula de olor activa un receptor olfativo humano, lo que podría tener un impacto significativo en áreas como la industria de fragancias y la ciencia de los alimentos.
Rompiendo barreras
El estudio, publicado en Nature, busca desentrañar el misterio del sentido del olfato. Los receptores olfativos son proteínas que se unen a las moléculas de olor en la superficie de las células olfativas y forman parte de la familia más grande y diversa de receptores en nuestro cuerpo. Entenderlos mejor permitirá obtener información valiosa sobre diversos procesos biológicos.
Aashish Manglik, profesor asociado de química farmacéutica, explica que la meta es mapear las interacciones de miles de moléculas de aroma con cientos de receptores olfativos.
Esto permitiría a los químicos diseñar una molécula y predecir su olor. Hasta ahora, no ha sido posible realizar este mapeo debido a la falta de una imagen que muestre cómo las moléculas de olor interactúan con sus receptores correspondientes.
La esencia del queso
El sentido del olfato implica alrededor de 400 receptores únicos. Cada uno de los cientos de miles de olores que podemos detectar se compone de una mezcla de diferentes moléculas de olor.
Cada tipo de molécula puede ser detectado por una variedad de receptores, creando un rompecabezas para el cerebro cada vez que se percibe un olor nuevo.
Para obtener la imagen molecular, el equipo de Manglik utilizó la criomicroscopía electrónica (cryo-EM), que permite a los investigadores observar la estructura atómica y estudiar las formas moleculares de las proteínas.
Sin embargo, antes de visualizar la unión del receptor olfativo y la molécula de olor, necesitaban purificar una cantidad suficiente de la proteína del receptor.
Los investigadores se centraron en un receptor llamado OR51E2, conocido por responder al propionato, una molécula que contribuye al olor del queso suizo.
A pesar de las dificultades para producir este receptor en el laboratorio, el equipo logró superar varios obstáculos técnicos y obtener la primera imagen de una molécula de olor conectándose con un receptor olfativo humano en el momento en que se detecta el aroma.
Diseñando olores
El equipo de investigación también colaboró con Nagarajan Vaidehi, biólogo cuantitativo de City of Hope, para realizar simulaciones y entender cómo el propionato activa el receptor OR51E2 y provoca cambios en su forma que juegan un papel crucial en el proceso de señalización celular que conduce al sentido del olfato.
Con este primer logro, Manglik y su equipo están desarrollando técnicas más eficientes
para estudiar otras parejas de receptores olfativos y moléculas de olor, así como para comprender la biología no olfativa asociada con estos receptores, que se han relacionado con el cáncer de próstata y la liberación de serotonina en el intestino.
Manglik vislumbra un futuro en el que los olores novedosos puedan ser diseñados a partir de la comprensión de cómo la forma química de una molécula conduce a una experiencia perceptual.
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Esto se asemejaría a cómo los químicos farmacéuticos actualmente diseñan medicamentos basados en las formas atómicas de las proteínas causantes de enfermedades.
“Durante años, hemos soñado con abordar este problema”, dijo Manglik. “Ahora tenemos nuestra primera base, la primera visión de cómo las moléculas de olor se unen a nuestros receptores olfativos. Para nosotros, esto es solo el comienzo.”
Este avance científico no solo tiene aplicaciones en la creación de fragancias y el desarrollo de alimentos, sino que también abre las puertas a un mayor entendimiento de la biología humana y sus procesos.
Con la optimización de las técnicas de investigación y la colaboración entre diversos campos científicos, el futuro de la ciencia del olfato es prometedor.
Referencias: Billesbølle, C.B., de March, C.A., van der Velden, W.J.C. et al. “Structural basis of odorant recognition by a human odorant receptor”. Nature, 15 March 2023.
excelente investigación y descubrimiento….ahora en caso de que se pueda en el espacio exterior….