La revista Nature acaba de publicar un estudiointernacional sobre las interacciones de la mayor parte de las proteínashumanas, un mapa de las comunicaciones de estas piezas básicas para elfuncionamiento del cuerpo humano que permitirá desarrollar fármacos y entendermejor enfermedades como la que provoca el nuevo coronavirus SARS-CoV2. Estainvestigación, liderada desde Estados Unidos por el Dana-Farber CancerInstitute y la Universidad de Harvard, ha contado con la participación de ungrupo que pertenece al Centro de Investigación del Cáncer (CIC-IBMCC, mixto delCSIC y la Universidad de Salamanca) y al Instituto de Investigación Biomédicade Salamanca (IBSAL).
“Hemos identificado todas las interacciones moleculares de las proteínashumanas realizando millones de experimentos”, explica a DiCYT Javier de las Rivas,investigador del CSIC y del Grupo de Investigación en Bioinformática y GenómicaFuncional del IBSAL. “Las proteínas constituyen la maquinaria molecularfundamental de las células y el interactoma nos permite ver cómo unas actúanunas sobre otras”, añade.
Tras haber estudiado anteriormente el genoma humano al completo y el conjuntode las proteínas que son sintetizadas por los genes, lo que se conoce comoproteoma, el estudio del interactoma supone ahora un paso más que puede serdecisivo para comprender el organismo humano y sus enfermedades. “Es un mapa decomunicaciones de las proteínas y también un mapa de las relaciones que existenentre ellas, por eso hablamos de que este trabajo es el Facebook de lasproteínas humanas”, comenta el experto.
A pesar de que ya se han publicado miles de experimentos sobre proteínashumanas individuales o de grupos de proteínas, los resultados de este proyectosuponen tener por primera vez un mapa global que incluye el 87,5% del proteomahumano. En concreto, la Universidad de Harvard tiene clonados los genes humanosnecesarios para poder expresar 17.500 proteínas, que son las que han permitidorealizar todos los estudios necesarios para ver sus relaciones.
Con este material, “a través de métodos experimentales vemos qué proteína sepega con otras a nivel molecular y así dibujamos un mapa global”, destacaJavier de las Rivas. De alguna manera es “como desmontar un coche para ver quépiezas encajan entre sí” para hacer funcionar al conjunto y lo hacen de unamanera tan precisa que es “como una llave y una cerradura”.
Aportación desde Salamanca
El grupo del Centro de Investigación del Cáncer y del IBSAL está especializadoen el análisis bioinformático, pero además cuenta con una amplia experiencia entécnicas proteómicas, así que lleva cinco años colaborando con Harvard en esteproyecto. “Hemos visto cómo obtienen los datos experimentales y hemosparticipado en ese proceso. Después, nos encargamos del análisis”, señala el investigador.
De hecho, “nosotros ya teníamos una base de datos de interactomas de proteínasque habíamos construido a partir de publicaciones científicas a nivel mundialsobre interacciones moleculares reportadas en artículos científicos concretos ya ellos este trabajo les ha sido muy útil de cara a los experimentos”.
Aplicación al coronavirus y a cualquier enfermedad
Lo más importante de este trabajo es que ahora, al conocer mejor las proteínashumanas, muchos otros investigadores pueden acudir a este mapa de susrelaciones y avanzar en la comprensión de procesos fisiológicos normales, asícomo en el estudio de patologías. “Una proteína puede ser objeto de estudio enuna enfermedad y este trabajo te explica con qué otras proteínas se relaciona”,comenta Javier de las Rivas.
Un buen ejemplo es lo que sucede con el coronavirus que ha provocado unapandemia. “La proteína S del coronavirus se une a la proteína AC2, que está enla superficie de ciertas células humanas. Sin esa unión, no podría invadirnuestras células. Gracias a este trabajo, ahora sabemos con qué otras proteínasinteractúa la AC2 dentro de la célula y por eso parte de nuestro mapa puedeayudar a combatir la COVID-19. La mejor manera de evitar el coronavirus es queno pueda entrar a las células humanas. Si bloqueamos esa interacción,tendríamos una cura”, explica.
En general, el interactoma puede servir para que otros investigadores busquenterapias contra cualquier enfermedad. “Si están ensayando fármacos y quierenbloquear una interacción molecular que es crítica en un proceso patológico,podrían ver qué proteínas están implicadas”, apunta el experto.
En este estudio, que ha sido coordinado por Marc Vidal, de la Universidad deHarvard y del Dana-Farber Cancer Institute de Boston, además de los científicosespañoles han participado también grupos de investigación de Canadá, Bélgica,Hungría, Israel, Reino Unido, Italia y Francia.