El Servicio de Proteómica del CIPF participa en el consorcio español para el proyecto Proteoma Humano
El objetivo es identificar, cuantificar y estudiar las proteínas codificadas por todos los genes del ser humano
La proteómica se define como el estudio a gran escala de las proteínas, de forma que el proteoma sería la descripción completa de todas las proteínas de un organismo. Manuel Sánchez del Pino, responsable científico del Servicio de Proteómica del CIPF, destaca que “teniendo en cuenta que todas las células de un organismo tienen el mismo genoma, idéntico, la diferencia entre una célula del intestino, una neurona o una célula de la retina habría que buscarla en las proteínas que expresa, y por tanto las proteínas juegan un papel esencial en el funcionamiento celular”.
Un proyecto de gran complejidad
El proyecto se encuentra dentro de la Organización del Proteoma Humano (HUPO, de sus siglas en inglés Human Proteome Organization), que reúne a laboratorios de todo el mundo con el triple objetivo de generar un mapa exhaustivo de las proteínas humanas en su contexto biológico, proporcionar herramientas a la comunidad científica que permitan diseñar experimentos más refinados, e inspirar a otros agentes participantes en el diagnóstico, prevención, terapia y curación de enfermedades para mejorar la salud a nivel global.
Para llevar a cabo la organización del trabajo, la tarea se ha segmentado por cromosomas, de forma que cada grupo de países se centra en las proteínas codificadas por todos los genes agrupados en diferentes cromosomas.
Los grupos españoles estudiarán, junto con equipos suecos y noruegos, las proteínas del cromosoma 19. Ligadas a este cromosoma se encuentran enfermedades como el Alzheimer, el cáncer de ovario, de páncreas, de mama, de pulmón, los gliomas o la leucemia, entre otras múltiples patologías.
Aunque se considera que es el paso siguiente al Proyecto Genoma Humano, el Proteoma Humano es una empresa de una complejidad extraordinaria, más dinámico y con mayor variabilidad; además de un desafío tecnológico, ya que supone el uso de técnicas de alto rendimiento y alta tecnología. Como apunta Sánchez del Pino, “el reto es ambicioso, muy extenso y complejo, ya que el organismo humano está compuesto por 231 tipos celulares distintos, y el propósito es dilucidar qué proteínas hay en cada momento en cada uno de esos tipos de células distintos”. Se estima que por cada gen aproximadamente, hay como media unos seis tipos de proteínas distintos.
Esta complejidad puede verse claramente en el ejemplo ilustrativo con el que Sánchez del Pino compara una oruga y una mariposa. El investigador señala que “el genoma es el mismo en ambas, y sin embargo la diferencia está en que la oruga está expresando unas proteínas, y la mariposa está expresando otras; por lo que dependiendo de las proteínas que haya, la célula funcionará de una manera o de otra”. Como sostiene Sánchez del Pino, “hay modulaciones muy importantes que son independientes del genoma, y existe un enorme grado de variabilidad a tener en cuenta, porque por ejemplo, tampoco es igual una persona sana que una enferma, ni un niño es igual que un anciano”.
El objetivo a largo plazo es integrar el conocimiento extraído tanto del genoma humano como del proteoma, para poder aplicarlo al diagnóstico, pronóstico y tratamiento de diversas patologías. El trabajo es de gran magnitud y es necesario un enorme desarrollo tecnológico para llevarlo a cabo.
Un estudio enfocado hacia la salud humana y un paso más hacia la medicina personalizada
En un futuro, la aplicación del conocimiento adquirido se basa en la utilización de ciertas proteínas como marcadores asociados a diversas patologías, o posibles dianas terapéuticas. Como explica Sánchez del Pino, “se cuantifican e identifican todas las proteínas que se están expresando en una célula en un momento y en otro, después se compara como se suele hacer en biomedicina, y se establecen las diferencias entre una célula en estado normal y la misma célula cuando existe alguna patología; de ahí se derivarán una serie de marcadores, de forma que tenemos proteínas asociadas o implicadas de alguna manera en los mecanismos moleculares de determinadas enfermedades”.
El objetivo es establecer biomarcadores proteicos que contribuyan a la detección de posibles lesiones y al diagnóstico precoz, así como a la determinación del tratamiento más adecuado en cada caso, a la medida de cada paciente.
En este sentido, la proteómica representa un paso más en los estudios dirigidos a la medicina individualizada o personalizada, en la que se tienen en cuenta las respuestas de cada paciente ante distintas terapias. Como señala Sánchez del Pino, “es un hecho que no todo el mundo responde igual a los tratamientos, y se supone que dentro de un tiempo, el estudio de las proteínas derivará también en saber si un paciente va a responder bien o mal a un tratamiento, porque se cree que ciertas respuestas están en el proteoma, en el patrón de expresión de proteínas de cada persona, como se está viendo sobre todo en tumores”.
La mejora en la caracterización de los pacientes que implica la medicina personalizada puede contribuir en un futuro a saber con antelación cómo responderá un paciente ante determinados tratamientos, si tiene propensión a ciertas patologías, etc. “Aunque todavía queda mucho camino por recorrer, en un futuro podríamos tener unos valores establecidos y mediante análisis, encasillar a los pacientes según su perfil de proteínas, y buscar tratamientos y terapias de acuerdo con este perfil”, afirma Sánchez del Pino.
El Servicio de Proteómica del CIPF
El servicio tecnológico de Proteómica del CIPF está integrado en la plataforma ProteoRed (Instituto Nacional de Proteómica), y ofrece una amplia gama de análisis de proteínas. Entre ellos destacan el análisis de expresión diferencial de proteínas, o la identificación, purificación y caracterización a través de distintas técnicas como la fluorescencia, el dicroísmo circular, la filtración en gel analítica o el Biacore, entre otros.
Los análisis del servicio de proteómica del CIPF resultan de gran utilidad para el trabajo de hospitales y empresas de biotecnología.
