Revista  Informativa  de  la  Fundación  Repetto

Invierno 2001

 Año  4º

PROTEOMA HUMANO. EL FUTURO

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).

siguiente >>