Primero fue el gran proyecto de identificación del genoma humano. En 2003 consiguió sus principales objetivos, y el libro de la vida quedó así abierto para que los científicos de todo el mundo leyeran de él. Ahora se pretende dar un paso más y dibujar el mapa de las proteínas humanas. Es, para muchos, el reto científico más importante de la comunidad biocientífica. La semana pasada, científicos de todo el mundo especializados en las proteínas del hígado se reunieron en Bilbao para discutir aspectos concretos del proyecto.
MARIO SAAVEDRA
| MADRID. EL GLOBAL
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Creada en 2001, la Organización para el Proteoma Humano (HUPO, en sus siglas en inglés, www.hupo.org) pretende dar el siguiente paso natural tras el gran éxito del desciframiento del genoma humano impulsado por la Organización para el Genoma Humano (HUGO). En 2003 se consiguió completar la ingente y muy necesaria tarea de dibujar el mapa genético humano. Era simplemente natural dar un paso más, y tratar de encontrar y definir las decenas de miles de proteínas diferentes que posee el cuerpo humano.
Uno de los objetivos fundamentales ahora es establecer la tecnología que permita identificar todas las proteínas involucradas en las enfermedades humanas y en los procesos de interacción entre ellas. Las enfermedades se expresan a nivel de las proteínas más que a nivel genético. Al comparar tejidos enfermos con tejidos sanos es posible identificar la huella genética de una enfermedad.
De ello se va a encargar HUPO, como organizadora y gestora, y centenares de laboratorios de proteómica dispersos por el mundo como agentes investigadores. Laboratorios, por otro lado, repletos de sistemas tecnológicos capaces de identificar, clonar, expresar y purificar las proteínas diana.
La proteómica tiene como misión la separación, identificación y caracterización de las proteínas presentes en las muestras biológicas y el estudio de las interacciones entre las proteínas de una célula. Trata también de identificar todos los puntos en los que procesos metabólicos concretos pueden ser modificados y aquellos puntos donde nuevas terapias puedan ser dirigidas.
La tarea de dibujar el mapa del proteoma humano es enorme y más complicada que la del genoma humano, aseguran sus principales responsables. En conversación con EL GLOBAL, Miryam Asunción, coordinadora de I+D del Centro de Investigación Cooperativa en Biomedicina CIC Biogune, explica: "Tenemos unos 30.000 genes, pero existen alrededor de un millón de proteínas diferentes. Ésta es una de las dificultades añadidas, pero hay más. Por ejemplo, las proteínas pueden ir cambiando a lo largo de su ciclo de vida".
Ante una tarea de tal magnitud, HUPO ha decidido, tras varios congresos anuales, concentrar sus primeros esfuerzos en tres subproyectos: la identificación de las proteínas del hígado, el cerebro y el plasma sanguíneo. Además, se llevan a cabo iniciativas paralelas a estas tres líneas de investigación: crear modelos en ratones para las enfermedades humanas (ver cómo la ausencia o la presencia de las proteínas que se vayan descubriendo en animales transgénicos puede cambiar su fenotipo); investigar los mejores biomarcadores para enfermedades; avanzar en la glicoproteómica; y crear una biblioteca de anticuerpos de cada proteína.
También los laboratorios de los diferentes países se han agrupado en especialidades. Así, por ejemplo, Alemania se ha erigido en líder del proyecto del cerebro, y hasta el momento los chinos llevan la delantera en lo que al hígado se refiere.
El proceso va a ser muy largo y concienzudo. "Por el momento estamos en la etapa metodológica, aunque a medida que vamos generando esta metodología global, ya vamos identificando proteínas", asegura la doctora Asunción.
Uno de los papeles más importantes de esta etapa lo está llevando a cabo el Instituto Europeo de Bioinformática (EBI), con sede en Reino Unido (www.ebi.ac.uk). Ellos están creando los instrumentos informáticos necesarios, como una gran base de datos de proteínas donde los investigadores de todo el mundo volcarán lo que encuentren en sus trabajos.
¿Para cuándo habrá resultados importantes? "Aunque poner fechas a este tipo de proyectos es necesario, hay que ser flexibles en función de cómo vayan las cosas. Seguramente tendremos ya información relevante en cuatro años, en los que nos vamos a concentrar en las proteínas del hígado, cerebro y plasma. Será entonces el momento de ver si se están haciendo las cosas bien o hay que replantearse el proyecto", asegura la directora de I+D del CIC Biogune.
Con la identificación de las proteínas, de su número, de sus funciones y de su relación con las enfermedades, los investigadores creen ser capaces de acercarse más a la realidad de los males humanos. Si bien es cierto que la predisposición a ciertas enfermedades está escrita en los genes, no lo es menos que las proteínas son más visibles y directamente responsables. Algunos las consideran "la parte práctica de la medicina".
La panacea sería, según la doctora Asunción, "llegar a asociar la presencia o ausencia de proteínas con la predisposición a las enfermedades". "A día de hoy, sin embargo, las proteínas sirven a posteriori como biomarcadores para detectar enfermedades, como por ejemplo en el cáncer. Esto es saber que las cosas van mal cuando ya van mal. De momento podemos crear una librería de marcadores para cada enfermedad, pero para tener una parecida que relacione las proteínas con la predisposición queda aún mucho tiempo".
El papel de HUPO en este macroproyecto es simplemente organizador, y no provee de financiación a los proyectos. Es cada uno de los grupos investigadores el que tiene que conseguir el dinero para sus estudios. Normalmente lo consiguen de gobiernos o instituciones. En España, por ejemplo, hay financiación del Estado, de la Unión Europea y de las comunidades autónomas.
Nuestro país, al contrario de lo que ocurrió con el proyecto genoma, sí va a participar activamente en el proyecto proteoma. Por el momento, el CIC Biogune, que fue aceptado en HUPO en 2003, se ha puesto a la vanguardia en lo que a organización en España se refiere. Hoy por hoy, esta fundación vasca es el nexo de unión entre los investigadores españoles y HUPO.
La semana pasada, científicos de todo el mundo especializados en las proteínas del hígado se reunieron en Bilbao para discutir aspectos concretos del proyecto global de proteómica en el que están involucrados. La sede de la Fundación BBVA fue el escenario donde se dieron cita los gurús en identificación de proteínas de la Unión Europea, Estados Unidos, Canadá, China, Corea y Australia. El maestro de ceremonias fue el reputado experto mundial en hígado humano José María Mato, director además del CIC Biogune.
Para ello ha promovido la creación de un consorcio científico y técnico formado por 15 socios procedentes del sector sanitario. La lista de centros que lo integran incluye a tres hospitales, el Clínico, de Barcelona; y La Princesa y el Príncipe de Asturias, ambos de Madrid. También están incluidos en la red representantes del mundo académico: el Centro de Investigación Médica Aplicada CIMA de Pamplona, el Centro Nacional de Biotecnología CNB de Madrid y el Parque Científico de Barcelona.
Por supuesto, hay empresas que actúan como proveedoras, pequeñas empresas de biotecnología. Todas son de capital vasco: Owl-genomics, NorayBio, Dominio Pharmakine o Progenica, entre otras. ¿Qué ganan estas pequeñas impresas al unirse a un macroproyecto como éste? "Ganan conocimiento, prestigio, incorporación de tecnología. Ellas sólo pueden sobrevivir siendo muy innovadoras y colaborando en proyectos que estén en la cresta de la ola", asegura Miryam Asunción.
El nodo español de HUPO se centra fundamentalmente en las proteínas del hígado, un nodo en el que el CIC Biogune creará las reglas de protocolo y el intercambio de muestras dentro de España. Para ello utilizará, entre otros recursos, la ProteoRed (www.proteored.org), una red de laboratorios de investigación en proteínas que ya estaba levantada y que ahora se ha incluido dentro de HUPO.
Las instituciones españolas no quieren perderse la oportunidad de vanguardia de participar en este ambicioso proyecto. María Aguirre, directora de la agencia Biobask 2010, responsable por tanto del CIC Biogune, afirma que "HUPO es un gran proyecto, la continuación natural de HUGO y un paso más en la comprensión de la biología". Para la coordinadora, "identificar el mapa de proteínas humanas constituiría un hito". "Las proteínas son como las obreras de nuestro organismo, las que hacen y deshacen, y por tanto las que, si están defectuosas, hacen surgir algunas enfermedades. Aunque hay mucho camino por recorrer, la salud se beneficiará enormemente del proyecto. Entender cuáles son las proteínas en su nivel normal y saber cuál es el margen de variabilidad puede proporcionar, por ejemplo, dianas terapéuticas. Las proteínas son, frente a los genes, un estadio más cercano a la clínica real. Todo está en los genes, pero en muchos casos llegar a las proteínas es un paso importante".
Desde la organización con sede en Canadá HUPO preparan ya el sexto congreso mundial (www.hupo2006.org), que este año tendrá lugar en octubre en Long Beach (Estados Unidos). Entre las misiones de esta reunión, ahondar en los estándares que se requerirán a todo descubrimiento de proteínas para que sea incluido en el proyecto. En definitiva, los requerimientos que se pedirán a los investigadores para que su proteína sea introducida en la base de datos. Unos rigurosos controles que están incluidos en la Iniciativa de Estándares de Proteómica del consorcio y que pretenden que los datos obtenidos sean comparables, intercambiables y verificables.
Otro de los importantes instrumentos con los que contarán los investigadores es un atlas de proteínas (www.proteinatlas.org) que incluye más de 400.000 imágenes de tejidos humanos sanos y enfermos y que enseñan dónde están localizadas las proteínas. Permite buscar la expresión de las proteínas por número de cromosoma (del 1 al 22 y los X e Y), por nombre concreto o por clasificación. El proyecto, aún por completar, pretende mapear las proteínas humanas con las enfermedades, lo que tendrá, según la propia HUPO: "un impacto significativo en el diseño y el avance de tratamientos y nuevos medicamentos contra el cáncer y otras enfermedades".
CASCADE: PRODUCCIÓN EN MASA DE PROTEÍNAS
Cuando en el año 2000 tres investigadores de la Universidad de Sevilla juntaron tres millones de pesetas y comenzaron su aventura empresarial, Biomedal S.L., no sabían que llegarían tan lejos. Aplicaron al mercado sus conocimientos en las áreas de genética molecular, biomedicina y bioquímica y, por ahora, van teniendo buenos resultados, amortizando el gasto e invirtiendo el "75 por ciento de sus ingresos" en investigación, según cuenta a EL GLOBAL su director, Ángel Cebolla.
Hoy trabajan en esta pequeña biotecnológica andaluza 15 personas, y ya se está levantando un departamento comercial que vende servicios, proteínas y, desde hace algo menos de un año, un nuevo sistema de producción de proteínas en masa.
La tecnología se conoce como Cascade y se vende como un kit de fabricación: un vector de ADN, una cepa bacteriana donde fabricar las proteínas y un purificador, también de tecnología propia, llamado C-Lytag.
"Con Cascade se pueden fabricar proteínas a un ritmo muy alto y a un bajo coste. Lo más importante del producto es que es escalable, es decir, que puede servir para producir proteínas en un laboratorio o para hacerlo a gran escala en una compañía", asegura Cebolla.
Cascade está en pleno proceso de comercialización, y de momento el gran proyecto mundial de producción de proteínas HUPO es sólo un posible candidato para la venta de la licencia, quizá demasiado inabarcable al estar constituido por centenares de laboratorios dispersos por todo el globo. "No sé si se utilizará nuestro sistema u otro similar, pero está claro que va a haber que producir gran cantidad de proteínas para las investigaciones y aplicaciones", añade Cebolla.
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