Una vez secuenciado
el genoma, comienza la tarea de desentrañar lo que hacen los genes,
es decir, para qué sirven las proteínas que fabrican, por ejemplo.
Hay fundadas esperanzas de que a partir de ahora podamos saber
cuales son los genes cuyo mal funcionamiento origina algunas
enfermedades, para poder reemplazarlos por otros corregidos. Es lo
que se llama terapia génica. P ero para poder combatir éstas y
otras patologías, se precisa saber cómo funcionan las proteínas
que produce un gen determinado. Comienza la era post-genómica. L a
historia asistirá al relevo del genoma por el proteoma.
Un gen es un almacén de información para elaborar una proteína.
Cada proteína es una máquina diminuta a la que está encomendada
el cumplimiento de una función dentro de la célula, desde obtener
energía quemando glucosa hasta dirigir la batalla contra una
infección. Hay que llegar a descifrar la estructura de la proteína
para entender su misión dentro de la célula. Todavía resulta
bastante lento y tedioso, dada la complejidad de las mismas, su número
y las posibles combinaciones.
A partir de ahora, las palabras proteoma, bioinformática, biochips
y polimorfismos serán de uso corriente y aparecerán en los diarios
y revistas con asiduidad. Estamos ya en el futuro.
La siguiente etapa la constituyen en su mayor parte el estudio de
los ARN mensajeros (ARNm) y las proteínas. Comparativamente, si el
ADN es el anteproyecto que la célula utiliza para construir las
proteínas, el ARNm sería el plano parcial que el contratista lleva
a la obra cada día. El ADN permanece en el núcleo de la célula;
los ARNm transcritos desde los genes activos lo abandonan para
ocuparse de la fabricación proteica. Muchos de los ADN no se
activan, es decir, no se copian en ARNm. Los hay que se activan y
desactivan en determinados momentos o procesos. Una célula beta del
páncreas suele estar repleta de instrucciones de ARNm, necesarias
para fabricar insulina; cosa que no sucede en una célula del
cerebro, por ejemplo. Se pensaba que un gen correspondía con un
ARNm y una proteína. Hoy se sabe que esto es bastante mas
complicado. Los genes pueden leerse por partes, se cortan, se
empalman, etc. Los investigadores han de prestar atención, también
,al transcriptoma (el conjunto de ARNm que una célula produce en un
momento dado).
Una de las técnicas utilizadas para su lectura es el sistema ,
GeneChip, desarrollado por A ffymetrix, en Santa Clara, California.
Para utilizar el sistema, se aísla el ARNm de su célula, se
etiqueta con un marcador químico y se vierte en una placa de gel.
Observando qué parte del mismo se empareja y se une al ADN
complementario, puede identificarse la secuencias del ARNm
analizado. Affy-metrix ha obtenido dos nuevos tipos de placas que
permiten la identificación de más de 60.000 ARNm humanos, una, y
con la otra se pueden detectar unos 1.700 ARNm humanos ligados a
algunos tipos de cáncer.
El Instituto Nacional del Cáncer americano, de Bethesda, Maryland,
lleva ya cerca de tres años examinando los ARNm producidos por
varios tipos de células cancerosas. Es el Proyecto Índice de los
Genes Tumorales Humanos, en el que colaboran, además, las compañías
farmacéuticas Bristol-Meyers Squibb, Glax o W ellcome y Merck.
Hasta la fecha se han identificado más de 50.000 genes que están
activos en uno o más tipos de cánceres. Se ha objetivado que en
las células de algunos cánceres de mama actúan 5.692 genes, entre
ellos 277 que no lo hacen en otros tejidos. Por consiguiente,
productos farmacológicos dirigidos contra las proteínas producidas
por esos 277 genes, podrían servir como tratamiento con menos
efectos secundarios que los actuales, al ser más específicos.
Celera Genomics negocia con Gene-Bio, una rama del Instituto Suizo
de Bioinformática de Ginebra, un acuerdo para constituir una compañía
dedicada a catalogar el proteoma humano completo. El método que
actualmente se utiliza para estudiar las proteínas está basado en
un desarrollo electroforético bidimensional sobre gel. Las proteínas
migran sobre el gel de agarosa por el influjo de la corriente eléctrica
en función a su peso molecular . A continuación se marcan
manualmente y se separan para identificarlas por otro método, como
la espectroscopía de masas. Determinadas compañías, como Large
Scale Biology (California), u Oxford GlycoSciences (Oxford,
Inglaterra), utilizan equipos automatizados. Ésta última tiene un
contrato con el laboratorio Pfizer para analizar muestras de líquido
cefalorraquídeo de pacientes afectos de Alzheimer. El equipo
desarrollado por el Instituto Suizo, dirigido por el Dr.
Hochstrasser avanza un paso más y permitirá extraer automáticamente
las manchas directamente del gel, utilizando enzimas para cortar las
proteínas en fragmentos, los introducirá en un espectrómetro de
masas láser y transferirá a un ordenador toda la información para
su análisis. Curiosamente el fabricante del revolucionario equipo
automatizado es Perkin-Elmer, la empresa mayoritaria de Celera.
Otra forma de estudiar las proteínas, disponible desde hace poco,
consiste en utilizar un producto fabricado por Ciphergen Biosystems,
de Palo Alto, California, unas láminas diseñadas para aislar las
proteínas en función de determinadas propiedades, como su
capacidad de disolución en agua, o de unión a metales concretos.
Después se colocan en el lector , el espectrómetro de masas. Uno
de sus resultados prácticos iniciales, fue el descubrimiento de
marcadores tumorales precoces del cáncer de próstata. Las pruebas
basadas en proteínas podrían permitir una mejor discriminación
entre estados malignos y benignos de la próstata que la
proporcionada por la actual prueba del antígeno prostático específico
(PSA).
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