La contracción muscular está asegurada por dos tipos de filamentos proteicos: los filamentos delgados de actina (de carbono) y los filamentos gruesos de miosina, que actúan como motores moleculares. En reposo, una proteína de seguridad especial, la tropomiosina, bloquea los sitios de unión de la miosina en la actina. Un impulso nervioso desencadena la liberación de iones de calcio, que se unen a la troponina, provocando el desplazamiento de la tropomiosina y abriendo los sitios activos de la actina para las cabezas de miosina. Sin embargo, la activación no se limita a un evento aislado: la primera cabeza de miosina que se une realiza un golpe de fuerza, desplazando el filamento de actina, y este cambio mecánico, como el giro de un imán, induce cambios conformacionales en los complejos reguladores vecinos, haciéndolos accesibles para los siguientes motores.
Los físicos han descrito este proceso con un modelo de cadena de momentos magnéticos interactuantes: tan pronto como un elemento se reorienta, los vecinos captan el cambio y una cascada se propaga por el sistema, directamente relacionada con el cambio en la entropía, una medida del orden del sistema.
El fármaco Omecamtiv mecarbil interrumpe este pase de lista magnético: estabiliza selectivamente el estado de la miosina, impidiendo la transmisión de la señal activadora a lo largo del filamento de actina; como resultado, las unidades reguladoras vecinas dejan de 'sentirse' entre sí y la cooperatividad cae: la contracción se debilita. Todos estos eventos se desarrollan en el medio acuoso de la célula, donde las interacciones hidrofóbicas y electrostáticas ajustan finamente la mecánica molecular.
Un gramo de tejido muscular puede desarrollar una fuerza de hasta 30 newtons, aproximadamente como sostener una mancuerna de tres kilogramos con un solo dedo. Esto es el resultado del trabajo sincronizado de millones de motores moleculares.
Las historias fantásticas sobre músculos artificiales hechos de nanotubos de carbono se acercan un poco más a la realidad gracias a modelos como este.