MADRID, 28 Ene. (EUROPA PRESS) -
Científicos de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, han descubierto familias de proteínas en el organismo que podrían predecir qué pacientes podrían rechazar un nuevo trasplante de órganos, lo que ayudaría a tomar decisiones informadas sobre su atención.
Según resaltan los autores, que publican sus hallazgos en la revista 'Science', este avance marca el inicio de una nueva era para el estudio más preciso de las proteínas en células específicas.
Los científicos suelen observar los patrones de cambio de las proteínas como si lo hicieran a través de unas gafas bajo el agua, captando sólo una fracción de la información disponible sobre sus estructuras únicas. Pero en el nuevo estudio los científicos han puesto la lupa en esas mismas estructuras y han creado un mapa clarificado de las familias de proteínas. A continuación, pusieron el mapa frente a los receptores de trasplantes de hígado y encontraron nuevos indicadores en las proteínas de las células inmunitarias que cambiaban con el rechazo.
El resultado, el Atlas de Proteoformas de la Sangre (BPA), esboza más de 56.000 moléculas proteicas exactas (denominadas proteoformas) tal y como aparecen en 21 tipos de células diferentes, es decir, casi 10 veces más de estas estructuras de las que aparecían en estudios anteriores similares.
"Estamos trabajando para crear el equivalente proteínico del Proyecto Genoma Humano --afirma Neil Kelleher, destacado experto en proteómica, catedrático de biociencias moleculares, profesor de química y de medicina en la Northwestern y coautor del estudio--. El BPA es un microcosmos de eso, incluyendo un caso de uso específico".
Cada gen humano tiene al menos entre 15 y 20 formas únicas de proteínas procesadas (proteoformas). Y con 20.300 genes individuales en el cuerpo humano, hay millones de proteoformas creadas por variación genética, modificación o empalme.
Kelleher apunta que con una hoja de ruta completa de la familia de proteínas de cada gen -el objetivo de una importante iniciativa científica conocida como Proyecto de Proteoformas Humanas- se acelerarán los descubrimientos sobre las enfermedades, el envejecimiento y las nuevas terapias.
El laboratorio de Kelleher utiliza la espectrometría de masas y el análisis de datos más avanzados para identificar las proteofomas en las células y la sangre de forma eficaz, manteniendo las proteoformas intactas en una forma de análisis "descendente" en lugar de cortarlas en trozos diminutos como ocurre con el estándar de la industria.
"Estamos empezando a ver la complejidad --explica--. En este trabajo demostramos mediciones específicas para cada paciente, tipo de célula y proteoforma, lo que nos permite llegar a mejores biomarcadores".
Contar con miembros del equipo de distintas disciplinas permite al proyecto conceptualizar el paso de la mesa de laboratorio a la cabecera. Mientras Kelleher sondea las bases científicas de los fenómenos en la célula, el coautor y hepatólogo de trasplantes de Northwestern Medicine, Josh Levitsky, trabaja con él para entender cómo podrían aplicarse a un sistema específico.
Levitsky, profesor de medicina, cirugía y educación médica en Feinberg, conectó originalmente con Kelleher a través de su liderazgo en el espacio de los biomarcadores, en el que se utilizan signos medibles en la sangre para predecir las métricas de salud en pacientes que se enfrentan a trastornos - y en este caso, el rechazo del trasplante de hígado.
"Para Neil era realmente importante que hubiera un ejemplo biológicamente relevante para contextualizar cómo estos paneles de proteoformas pueden identificar enfermedades de forma no invasiva como marcadores --relata Levitsky--. Y también hay una necesidad en mi campo de tener biomarcadores mecanísticos que sean más relevantes para sus vías biológicas inmunológicas. Esto podría ser el comienzo de una nueva era de marcadores específicos para las células".
Los médicos deben suprimir el sistema inmunitario con un tratamiento farmacológico y vigilar a los receptores de trasplantes de hígado en busca de signos de rechazo, que a menudo sólo responden una vez iniciado el episodio. Las conjeturas a lo largo de este proceso podrían eliminarse con un conocimiento específico de lo que está ocurriendo al nivel más granular.
Con el BPA como mapa de referencia, el equipo tomó muestras de sangre de los participantes en uno de los estudios de recogida de biomarcadores de Levitsky. Examinaron qué proteoformas parecían activarse en respuesta al trasplante e identificaron las que cambiaban en comparación con los pacientes sin rechazo.
A continuación, el equipo de Levitsky y Kelleher desarrolló un panel de 24 proteoformas a partir del estudio inicial y las examinó en muestras de receptores de trasplantes de todo el país. Comprobaron que se activaban las mismas proteoformas que en el primer ensayo.
"La promesa es poder utilizar este panel en el futuro para identificar a los pacientes que no presentan signos de rechazo frente a los que sí los presentan --afirma Levitsky--. Si podemos detectar esto varias semanas antes de que se produzca el rechazo, podríamos modificar la inmunosupresión".
Levitsky sigue examinando cómo cambian las proteoformas en los receptores de trasplantes a lo largo del tiempo para desarrollar otros biomarcadores que puedan informar sobre cómo tratar a los pacientes más adelante. Kelleher señala que a medida que el número de tipos de células en el atlas crece, también lo harán las posibles formas de utilizarlo. Además de ampliar la comprensión de la biología humana, el BPA podría tener aplicaciones similares en los trastornos inmunitarios.
