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Nuevos métodos para cuantificar la actividad de la vía PI3K

El estudio PI3K SYSTEMS BIOLOGY se dedicó a estudiar en profundidad el funcionamiento de las vías de la quinasa en la salud y la enfermedad. Los investigadores realizaron análisis de alto rendimiento de los sitios de fosforilación de diversas proteínas corriente arriba o corriente abajo en las vías de señalización de las enzimas fosfoinositol 3-quinasas, o fosfoinositida-3-quinasas (PI3K).
Nuevos métodos para cuantificar la actividad de la vía PI3K
El interés de las industrias biotecnológica y farmacéutica en este grupo de proteínas PI3K es cada vez mayor. Estas proteínas se han relacionado con diversas enfermedades como el cáncer, síndromes metabólicos (p. ej. la diabetes) o la inflamación.

Los socios del proyecto financiado por la Unión Europea PI3K SYSTEMS BIOLOGY estudiaron las rutas bioquímicas corriente abajo de las proteínas PI3K en células que habían sido previamente tratadas con varios inhibidores de quinasas. Si se lograran caracterizar detalladamente las funciones bioquímicas de las PI3K en la salud y en la enfermedad, éstas se podrían convertir en dianas terapéuticas.

Para conseguirlo, los investigadores utilizaron técnicas de espectrometría de masas avanzadas que les permitieron detectar y cuantificar simultáneamente miles de sitios de fosforilación de proteínas. Este sistema permitió la investigación objetiva de la señalización de las quinasas sin ninguna perturbación del sistema.

Tras optimizar los procedimientos de extracción bioquímica para el enriquecimiento de fosfopéptidos, los investigadores modificaron los programas informáticos de análisis de los datos de espectrometría de masas. El consorcio del proyecto concedió una licencia de este robusto sistema fosfoproteómico sin marcaje a una empresa tecnológica constituida en la universidad de acogida que presta servicios a empresas de los sectores farmacéutico y de la biotecnología.

Gracias a estos resultados, los miembros del consorcio lograron identificar sitios de fosforilación, hasta ahora desconocidos, modulados por diferentes inhibidores que se dirigen específicamente a determinadas isoformas de PI3K, así como los sitios que se encuentran corriente abajo de los inhibidores de los PI3K en las vías de señalización de la leucemia. Los resultados desvelaron que la respuesta de las células del cáncer a los fármacos inhibidores de quinasa depende de la actividad quinasa de la red general y no sólo de la vía objetivo en concreto.

Si se pudiera medir las actividades quinasa de las vías en el seno de la red, sería más fácil seleccionar la terapia óptima para cada paciente de cáncer. Este concepto se demostró obteniendo las firmas fosfoproteómicas de células primarias de leucemia y comprobando que permitían predecir la sensibilidad de dichas células a los inhibidores de PI3K.

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