| Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC) |
| Una plataforma para proteínas |
El CIB impulsa una plataforma tecnológica orientada a investigación y servicios científico-técnicos en el área de conocimiento de la estructura y función de proteínas |
El paso siguiente a la genómica, entendida como el conocimiento de los genes contenidos en el ADN de un organismo vivo, es la proteómica, que tiene como objeto estudiar el conjunto de proteínas que surge de la expresión génica. El Centro de Investigaciones Biológicas ha creado, en este marco, una plataforma tecnológica destinada al estudio de la estructura y función de proteínas. La plataforma ofrece servicios a empresas e instituciones para utilizar sus estructuras de aparatos únicos, además de soporte para el desarrollo o producción de proteínas específicas. |
Xavier Pujol Gebellí |
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José Luis García, uno de los coordinadores
del proyecto.
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La publicación de los primeros borradores del genoma humano pusieron
en evidencia al menos dos cuestiones esenciales: por una parte, que tras
el conocimiento del gen habría que abordar casi de inmediato, sino de
forma paralela, el de su expresión natural, la proteína, o de su conjunto,
el proteoma; de la otra, que investigaciones de estas características
requieren la puesta a punto de herramientas y plataformas tecnológicas
de tamaño y prestaciones diversos con los que no sólo aislar, purificar o
cristalizar una proteína, sino llegar a determinar con precisión su
estructura y su función, además del grado de relación e interacciones
entre cada una de ellas y con su entorno. Algo así como el complexoma,
como se le ha dado en llamar últimamente.
El Centro de Investigaciones Biológicas (CIB), a través de sus
Departamentos de Estructura y Función de Proteínas, Microbiología
Molecular y otros ha impulsado en los últimos años su particular apuesta
en este campo. De la mano del conocimiento adquirido en el estudio de
proteínas y gracias a la participación del centro en el Programa de Grupos
Estratégicos de la Comunidad de Madrid, decidieron invertir en la
adquisición de tecnología y en la formación para dotarse de un servicio
eminentemente tecnológico capaz de mediar ante las necesidades de
empresas del sector «bio». La propuesta se ha traducido ya en
plataforma tecnológica o, lo que viene a ser equivalente, al desarrollo de
unos servicios científico-técnicos orientados a empresas, centros de
investigación e instituciones con intereses en los sectores biotecnológico,
farmacéutico o incluso alimentario. |
La publicación del
genoma humano puso
en evidencia que tras
el conocimiento del
gen, habría que
abordar, casi de
inmediato, el de su
expresión natural: la
proteína
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Una de las características del CIB, explica José Luis García, uno de los
coordinadores del proyecto de plataforma, ha sido siempre su potencial
en lo que se refiere al análisis de la estructura de proteínas. Se creyó que
el proyecto podía ser «una buena oportunidad» para potenciar esta idea
y que podría constituirse en una plataforma abierta a la CAM en forma de
servicios destinados a resolver «cualquier problema» vinculado a
proteínas: desde el más puramente tecnológico, hasta el bioquímico, el
genético o el farmacológico, entre otros.
Un servicio de y para proteínas
El objetivo que se ha planteado el grupo no es tanto resolver un
problema concreto, sea cual sea su magnitud, aunque se está
capacitado para ello, como aunar el trabajo de distintos equipos del CIB
que trabajan en el estudio de la función y estructura de proteínas para
que si una empresa o un grupo externo «quiere saber más de una
proteína» pueda acudir al centro y recibir distintos enfoques. Para ello, el
grupo ha invertido en dos grandes líneas: financiar instrumentación
compartida para los servicios comunes del CIB que se ofertan también al
exterior, y formar becarios en esta área.
De lo que se trata, indica García, es de «crear núcleos desde los que se
pueda prestar soporte técnico y de formación», de modo que la
agrupación de herramientas y tecnologías, además de conocimiento
científico y capacitación en el manejo de las distintas técnicas, «permite
complementar los distintos estudios que uno pueda solicitar». |
 La plataforma abordará cualquier problema
vinculado a proteínas. |
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El proyecto ha sido útil, por otra parte, como ejercicio de coordinación
efectiva entre los distintos grupos del propio centro, además de para
establecer conexiones con el exterior, bien sean otros grupos, bien sean
empresas. Asimismo, ha permitido disponer de «becas flexibles» con las
que formar becarios pero también «post-docs» o incluso visitantes
interesados en el desarrollo de una técnica. Por supuesto, enfatiza
García, también ha sido de utilidad para disponer de equipamientos
científicos a los que difícilmente se habría podido acceder por la vía de
proyectos o contratos de investigación. |
Áreas de servicio
Factores de crecimiento, péptidos, vacunas, toxinas bacterianas,
biocatalizadores industriales, estudios sobre replicación, para diseño de
antibióticos, virus de plantas... Todas ellas son aplicaciones
biotecnológicas de las proteínas y sus tecnologías. Con el proyecto del
CIB, puntualiza García, «se pretende desarrollar el bloque tecnológico»,
mientras que con la suma de los distintos proyectos de investigación se
está intentando desarrollar las aplicaciones.
La oferta concreta del CIB persigue con ello cuatro objetivos concretos:
el desarrollo de conocimiento y experiencia tecnológicos en el sector de
ciencia de proteínas; resolución de la interacción entre función y
estructura de proteínas de interés biotecnológico; transferencia de
tecnología y resultados de investigación a la industria; y formación post-
doctoral e intercambio nacional e internacional de información científica y
tecnológica. |
Los campos para los
que se prevén
aplicaciones
biotecnológicas son,
principalmente, de los
sectores farmacéutico,
ambiental y
agroalimentario
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Los campos para los que se prevén aplicaciones biotecnológicas forman
parte, principalmente, de los sectores farmacéutico, ambiental y
agroalimentario. Entre otras, destacan el análisis de la interacción entre
proteínas implicadas en la división celular y distintos agentes
moduladores o el desarrollo de agentes terapéuticos basados en el
estudio de la interacción de factores de crecimiento con sus receptores.
En esta misma línea, se plantea el estudio de péptidos eucarióticos con
actividad antibiótica; la caracterización de proteínas de superficie celular
útiles para el desarrollo de nuevas vacunas neumocócicas; el análisis de
proteínas de transporte para elaborar nuevos sistemas de protección de
cultivos vegetales contra infecciones virales; la caracterización e
ingeniería de enzimas que actúan sobre compuestos aromáticos de
interés industrial y medioambiental; el desarrollo de herramientas
genéticas basadas en polimerasas de ADN; los estudios del impacto
biotecnológico de la aglomeración («crowding») macromolecular
intracelular; y, por último, la caracterización estructural y funcional de
iniciadores de replicación y de toxinas bacterianas que tienen proyección
en la búsqueda de nuevos antibióticos y antitumorales. |
Todas estas aplicaciones, que en la actualidad forman parte del núcleo
de actividad del centro, se complementan con estudios característicos de
biología molecular, bioquímicos, cristalográficos y, llegado el caso, de
producción a pequeña escala de productos biológicos a demanda. Buena
parte de estos trabajos se realizan en colaboración con empresas. |
De los enzibióticos a la tubulina |
| Como ejemplo de trabajo característico, García cita la novedosa
investigación en el campo de los enzibióticos. La lisozima, un producto
natural presente en todos los animales superiores, incluido el ser
humano, es un protector contra ataques bacterianos. Con respecto a
esta sustancia, ya usada en colirios y otros fármacos, se está aplicando
el viejo concepto, ahora renovado, de fagoterapia. «¿Qué mata a una
bacteria? Un bacteriófago, un virus de bacterias», explica el investigador.
Lo que se pretende es utilizar virus bacterianos en enfermos afectados
por infecciones causadas por bacterias. |
| En unos trabajos desarrollados por la Universidad Rockefeller, en los que
se usaron enzimas facilitadas por el CIB, se ha visto que con enzimas
líticas de fagos de neumococo, parecidas a la lisozima, se puede atacar a
este patógeno. Uno de los grupos integrados en el CIB está probando
ahora estas enzimas en ratones infectados con neumococos y, por lo
que se desprende de los primeros resultados, la nueva aproximación
terapéutica responde a las expectativas. «Es un ejemplo de un
desarrollo tecnológico basado en la estructura de proteínas del CIB»,
asegura García. |
Pero hay más casos. Por ejemplo, el estudio del grado de asociación de
las proteínas a través de la ultracentrifugación analítica; el estudio del
ensamblaje de tubulina y de sustancias que como el taxol interfieren con
el mismo; o la aproximación a estudios de dinámica molecular en los que
el modelado de proteínas juega un papel destacado. |
Todos estos trabajos y otros, insiste García, venían desarrollándose
desde hace tiempo. «Lo que pasa es que sumados permiten un «know
how» conjunto y una tecnología suficiente como para abordar proyectos
o prestar servicios a grupos externos o a empresas», asegura. El
objetivo del proyecto sería ampliar el arsenal tecnológico y además tener
personal formado que no sólo participe de las técnicas sino que ejerza
funciones de asesoramiento. De esta forma se dispondría de equipos
coordinados para ofrecer el servicio completo. |
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