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PROTEASES VISUALIZATION DURING TUMOR PROGRESSION

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Una plataforma para la detección de múltiples biomarcadores del cáncer

La progresión del cáncer depende en gran medida de un amplio grupo de enzimas conocidas como proteasas. Unos científicos europeos utilizaron la novedosa técnica de la citometría de masas para investigar el papel de proteasas de relevancia médica en la biología tumoral.

Salud

Los niveles de enzimas proteolíticas en tumores sólidos o en algunos fluidos extracelulares suelen ser elevados e incluyen biomarcadores útiles para la detección del cáncer de mama, el cáncer colorrectal y el cáncer de páncreas. Con todo, aún no se ha determinado el papel exacto de estas enzimas. Un método innovador para estudiar las enzimas del cáncer Para comprender mejor el papel de las proteasas en la biología tumoral, los científicos del proyecto financiado con fondos europeos PROVIST emplearon modelo murinos de xenoinjertos derivados de pacientes para el cáncer y, seguidamente, utilizaron la nueva técnica analítica de la citometría de masas para examinar la expresión de varias proteasas. Durante el proyecto de investigación, realizado con el respaldo del programa Marie Curie, los científicos sintetizaron sondas químicas para la detección selectiva de diversas proteasas relacionadas con el cáncer, como las caspasas, las legumaínas y las catepsinas B, L y S. La innovación radica en que estas sondas se marcaron con isótopos estables de metales lantánidos, lo que las hace idóneas para la citometría de masas. La citometría de masas es una tecnología novedosa que permite el análisis simultáneo de más de cuarenta parámetros en una muestra. PROVIST sustituyó los anticuerpos empleados comúnmente para este fin con pequeñas sondas químicas que detectan únicamente la forma activa de las proteasas. Para lograrlo, emplearon la tecnología de la colección híbrida combinatoria de sustratos desarrollada en el laboratorio del profesor Drag de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Breslavia (Polonia). Ventajas de la plataforma PROVIST El doctor Marcin Poreba, investigador del proyecto, explica: «Nuestra metodología supera las limitaciones actuales relacionadas con el análisis simultáneo de múltiples proteasas implicadas en la progresión del cáncer». Es más, las sondas desarrolladas por PROVIST abordaron la especificidad de sustrato superpuesta entre las caspasas y las catepsinas. Además, mediante la utilización de isótopos metálicos con picos únicos en la espectrometría de masas en lugar de fluoróforos para la detección, el método de PROVIST solventa el problema de la superposición de señales y permite la observación de más parámetros celulares en un ensayo. Las sondas desarrolladas se evaluaron con enzimas recombinantes y en modelos de células cancerosas «in vitro». Seguidamente, se emplearon para estudiar células cancerosas «ex vivo» derivadas de modelos murinos de xenoinjertos, que ofrecen una oportunidad excelente para estudiar la biología del cáncer humano. Asimismo, los científicos sintetizaron y evaluaron inhibidores de las caspasas en células cancerosas, lo que validó la citometría de masa como una técnica idónea para la observación simultánea de la actividad de múltiples proteasas en sistemas biológicos. Sus planes futuros incluyen la aplicación de estos experimentos en muestras de sangre humana para dilucidar la diafonía proteolítica entre el cáncer y la inflamación. «Nuestro objetivo a largo plazo es crear un conjunto de herramientas constituido por sondas químicas que revelarán el paisaje enzimático del cáncer», destaca el doctor Poreba. Esto ayudará a determinar por qué algunos pacientes oncológicos no responden al tratamiento contra el cáncer, lo que permitirá a los médicos personalizar el tratamiento en función de la patología del paciente. Dado que el cáncer sigue siendo una de las enfermedades más desoladoras y causa millones de muertes al año, el conjunto de herramientas de PROVIST con sondas selectivas beneficiará a los estudios relacionados con el cáncer. El doctor Poreba confía en que «la plataforma PROVIST de química, citometría de masas y modelos tumorales puede ayudar a examinar enzimas de relevancia médica con importantes repercusiones sociales». La puesta en práctica de esta plataforma llevará a un diagnóstico más preciso del paciente, así como al descubrimiento de nuevas terapias antineoplásicas mejor diseñadas y más personalizadas.

Palabras clave

PROVIST, cáncer, proteasa, sonda química, citometría de masas, caspasa, catepsina, isótopo

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