Una
innovadora metodología, el transcriptoma de novo, permite obtener la identidad y la expresión de
transcritos de interés (como las toxinas) sin necesidad de tener un conocimiento
previo sobre el organismo estudiado.
Las consecuencias de este avance son múltiples; entre ellas, el consorcio europeo VENOMICS, en el
que participa la empresa española
Sistemas Genómicos, está empleando este recurso para poder analizar organismos
presentes en la Naturaleza que hasta ahora no habían podido ser caracterizados.
Como explica Juan Carlos
Triviño, jefe del Departamento de Bioinformática de Sistemas Genómicos, “conseguimos identificar y caracterizar
toxinas de las que hasta ahora no teníamos información previa, lo que abre
enormes posibilidades en el descubrimiento de nuevos fármacos”.
En concreto, el proyecto VENOMICS trata de generar
nuevos fármacos a partir de venenos de animales, pero además pretende
hacerlo de forma más eficiente, rápida y
barata que hasta el momento. Este proyecto
europeo, fruto de la colaboración de varias instituciones y empresas
punteras del viejo continente, propone
una innovadora estrategia de trabajo que representa un nuevo modelo para el
descubrimiento de nuevos fármacos a partir de veneno de animales.
Actualmente, “se estima que hay más de 170.000 animales
venenosos y alrededor de 40 millones de proteínas de venenos, algunas de
las cuáles podrían ser cruciales para el desarrollo de nuevos fármacos”, subraya la Dra. Rebeca Miñambres, coordinadora de Proyectos de Sistemas
Genómicos.
Crear de la nada
La Transcriptómica es el estudio del conjunto de ARN que existe
en una célula, tejido u órgano, mientras que la proteómica se ocupa del
estudio a gran escala de las proteínas (en particular, de su estructura y
función). Ambas son disciplinas recientes que están aportando un avance
sustancial a nivel biomédico.
Con el transcriptoma de novo se da un paso más en la investigación de
la Naturaleza y el aprovechamiento de los recursos naturales. Y es que, según
destaca Juan Carlos Triviño, “ahora
estamos obteniendo la identidad y la expresión de toxinas sin disponer de
genoma de referencia o del mismo transcriptoma, lo que permite la
posibilidad de estudiar organismos presentes en la Naturaleza que antes
no habían sido anotados ni caracterizados”.
A juicio de este experto, “estas
metodologías abren la puerta al estudio de la Naturaleza sin un
conocimiento previo y a muy alta resolución, permitiendo la identificación y cuantificación de los
transcritos en un amplio espectro, incluso aquellos de baja expresión”.
La aportación
de la NGS
En este contexto, las nuevas tecnologías de secuenciación masiva (Next Generation Sequencing-NGS) son un factor esencial en este
proceso. “Gracias a ellas se
obtienen millones de secuencias (materia prima) para que posteriormente sean
ensambladas por los procesos bioinformáticos, permitiendo obtener una
resolución elevada en la identidad de los transcritos, incluso en aquellos de
muy baja expresión”.
En
el marco del proyecto VENOMICS se están
investigando animales venenosos hasta hoy no caracterizados. Se están
utilizando las últimas técnicas de secuenciación que permiten procesar las
muestras adecuadamente, a pesar de su complejidad; y es que, incluso, en muchos casos se está logrando la
caracterización de toxinas desconocidas a pesar de disponer de poca cantidad de
material biológico de las mismas.
La empresa española de diagnóstico
genético Sistemas Genómicos aporta al
proyecto la utilización de las últimas tecnologías en secuenciación masiva y la
aplicación de nuevos protocolos de “low input”, es decir, la posibilidad de
secuenciar con una mínima cantidad de material biológico de partida. Como
explica el Jefe del Departamento de Bioinformática de esta compañía, “gracias a diferentes herramientas
bioinformáticas es posible ensamblar esta información y obtener la
identidad de los transcritos que están presentes en las glándulas venenosas de
estos animales”; según concluye, “con
estas secuencias se puede inferir la identidad de nuevas toxinas de interés
farmacológico”.
En este momento, se
están secuenciando decenas de animales con la metodología establecida en
protocolos, donde se evalúa la calidad en diferentes pasos esenciales. Con
estos protocolos se está llevando a cabo
la identificación de miles de transcritos
que son procesados y anotados por otros miembros del consorcio para facilitar
su identificación.
Proyecto
VENOMICS, próxima cita
VENOMICS es un proyecto europeo donde convergen
diferentes grupos especialistas en diferentes tecnologías y rama de la ciencia
que trabajan cooperativamente (o sinérgicamente) en la
identificación y caracterización de
toxinas conocidas y, sobre todo, desconocidas a día de hoy y que pueden
tener un interés farmacológico significativo para dar nuevas respuesta a
diferentes enfermedades.
Próximamente, a finales de junio, tendrá lugar en Lisboa una reunión
del grupo de empresas que forman parte de este consorcio. En esta cita, que
será retransmitida vía streaming a los medios europeos y de
la que informaremos puntualmente, se
mostrarán los progresos alcanzados hasta el momento con esta iniciativa,
que ya ha superado su ecuador y que
espera suponer un hito en la investigación de venenos animales.
El proyecto se inició en noviembre de 2011 y cuenta con un presupuesto de
9.1 millones de € de los cuales 6 millones de € son financiados por la Unión
Europea a través del séptimo programa marco (FP7 HEALTH), 2011-2015. Supone la iniciativa más grande hasta el
momento en este campo en todo el mundo, explorando la capacidad de los
venenos para generar fármacos a una escala que nunca antes se había producido
(más de 200 venenos).
