Dentro de las enfermedades raras, y más las que afectan a los recién nacidos, cada avance es un paso vital. La fenilcetonuria (PKU) es una enfermedad congénita que afecta a uno de cada 10.000 recién nacidos. Los niños afectados con PKU sufren un trastorno de su metabolismo, ya que el cuerpo no es capaz de metabolizar adecuadamente un aminoácido, la fenilalanina, que en grandes cantidades resulta tóxica para el sistema nervioso central. Los niños afectados experimentan graves problemas de desarrollo neurológico y psicosociales que resultan en una baja calidad de vida y una gran carga social. Pero hoy se ha dado un paso para ponerle solución.

Una investigación internacional con éxito

Aún es pronto, pero se trata de un gran avance. Ya que un equipo internacional con participación de científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha determinado la estructura atómica de la fenilalanina hidroxilasa, la enzima humana cuyos fallos son responsables del error innato del metabolismo más frecuente: la fenilcetonuria.

Descifrar estos datos de la enzima PAH requiere de un mecanismo complejo de regulación: debe ser muy activa durante las comidas, a fin de eliminar el exceso de fenilalanina, pero muy poco activa entre comidas, cuando no se necesita la eliminación del aminoácido.

Y es que "demasiado aminoácido causa daño cerebral y muy poco dificulta nuestra propia producción de proteínas y, por lo tanto, la molécula BH4 es una de las sofisticadas formas en las que el cuerpo regula la actividad de la PAH", cuenta el investigador del CSIC Juan Antonio Hermoso, del Instituto de Química Física Rocasolano, que ha dirigido el estudio junto con científicos de la Universidad de Bergen (Noruega), cuyo trabajo se publica en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

Tras décadas investigando, ahora se han descubierto las bases moleculares de este mecanismo. "Mediante cristalografía de rayos X y microscopía electrónica, hemos obtenido las estructuras tridimensionales de la enzima PAH sola y en complejo con BH4, lo que ha permitido diseccionar el mecanismo por el cual esta enzima regula su actividad en respuesta a los niveles de fenilalanina", agrega el investigador del CSIC.

¿El resultado? Las estructuras resultantes son las primeras estructuras completas de la enzima humana y también las primeras de una PAH completa unida al BH4. La mayoría de las mutaciones asociadas a la PKU (más de 950 según las estadísticas disponibles sobre enfermedades neurotransmisoras pediátricas) conducen a conformaciones de la PAH disfuncionales y menos estables, más propensas a degradarse. Por lo que se abre ahora un periodo positivo para tratar la enfermedad con otros tratamientos más efectivos.