Descodificar las moléculas de azúcar de las proteínas para transformar la medicina personalizada
Gracias a este método integrado, los investigadores no tienen que juntar servicios por separado, sino que les proporcionamos un flujo de trabajo completo.
Robert-Jan Lamers, coordinador del proyecto GLYSEC y cofundador y director de la empresa Immundnz Ltd.
El éxito de las terapias modernas depende cada vez más de la comprensión de cómo la biología específica del paciente determina la respuesta a los fármacos. La unión de moléculas de azúcar a las proteínas, un proceso conocido como glicosilación(se abrirá en una nueva ventana), puede influir profundamente en la función inmunitaria. Sin embargo, esta capa de la biología se ha pasado por alto en gran medida en el desarrollo de fármacos, donde tradicionalmente se ha puesto énfasis en la secuencia de proteínas y la afinidad por el objetivo. Las estructuras de los glicanos son muy complejas, dinámicas y difíciles de caracterizar sistemáticamente. Por lo tanto, rara vez se incorporan al diseño y la fabricación estándar de fármacos. Las reacciones inmunitarias no deseadas provocadas por los patrones de glicanos pueden reducir la eficacia del tratamiento o desencadenar efectos adversos, lo que subraya la necesidad de estrategias predictivas.
Una plataforma de colaboración para el análisis de la glicosilación
Financiado con fondos europeos a través de Horizonte Europa(se abrirá en una nueva ventana), Innovate UK(se abrirá en una nueva ventana) y RVO(se abrirá en una nueva ventana), el proyecto GLYSEC ha creado una plataforma analítica integrada para la glicoinmunología que ayuda a los investigadores a descubrir cómo las moléculas de azúcar presentes en las proteínas, conocidas como glicanos, determinan las respuestas inmunitarias y la progresión de las enfermedades. GLYSEC es el resultado de la asociación de tres empresas europeas: Immundnz(se abrirá en una nueva ventana) en el Reino Unido, GlycoMScan(se abrirá en una nueva ventana) y TenWise(se abrirá en una nueva ventana) en los Países Bajos. La colaboración combina la experiencia en inmunología de Immundnz con la glicoproteómica LC-MS de vanguardia de GlycoMScan y la minería bibliográfica impulsada por inteligencia artificial de TenWise. «Ofrecemos todo tipo de servicios, desde experimentos con células inmunitarias hasta análisis avanzados de glicopéptidos y bioinformática predictiva. Este método integrado evita que los investigadores tengan que combinar distintos servicios; les ofrecemos un flujo de trabajo completo», explica el coordinador del proyecto Robert-Jan Lamers, cofundador y director de Immundnz Ltd. GLYSEC sitúa la biología de los glicanos en el centro del descubrimiento de fármacos, generando datos que pueden interpretarse directamente para identificar nuevas dianas farmacológicas y biomarcadores. El servicio no se limita a producir datos, sino que los convierte en información práctica que orienta el desarrollo del tratamiento.
Tecnologías detrás de GLYSEC
El flujo de trabajo de glicoinmunología GLYSEC comienza con la selección de las células inmunitarias de interés, como células dendríticas, macrófagos, células NK, linfocitos T o linfocitos B y el tipo celular preferido. Una vez adaptados los diseños experimentales en colaboración con el cliente, como institutos de investigación u hospitales, se establecen los cocultivos y se prueban los fármacos candidatos mediante citometría de flujo e inmunoensayos multiplex. A continuación, se preparan muestras para su análisis mediante cromatografía líquida y espectrometría de masas de alta resolución(se abrirá en una nueva ventana), con el fin de generar espectros de masas detallados que permitan caracterizar con precisión las proteínas glicosiladas. GLYSEC integra datos experimentales con bioinformática predictiva utilizando información de bases de datos proteómicas y de glicanos. El servicio asocia los perfiles de glicosilación específicos generados con vías de señalización, metabolitos y enfermedades. En conjunto, los resultados se recopilan en un informe que proporciona respuestas precisas a las preguntas biológicas originales del cliente y orienta las estrategias terapéuticas o diagnósticas.
Descubrimientos impactantes
El método GLYSEC se ha aplicado en múltiples áreas de enfermedades, como el cáncer y las enfermedades inflamatorias y autoinmunes, y ha servido de apoyo a la innovación terapéutica y diagnóstica. El proyecto ya ha contribuido a avances notables, como los que se mencionan a continuación. En la inmunoterapia del cáncer, la plataforma reveló que los patrones de azúcar de las células inmunitarias determinan si atacan a los tumores o favorecen su crecimiento. Al modificar los pasos de la glicosilación, los investigadores lograron que las células inmunitarias entraran en un modo de lucha contra el cáncer. Del mismo modo, en la investigación de enfermedades autoinmunes, GLYSEC identificó cambios en los glicanos que desencadenan una activación inmunitaria no deseada, proporcionando dianas para el desarrollo de fármacos en fases tempranas. Esos hallazgos demuestran el poder de la integración de la glicoinmunología en el diseño terapéutico y abren nuevas vías para intervenciones específicas en pacientes.
Diseño más inteligente de fármacos
Analizar los perfiles de glicanos de los pacientes antes del tratamiento puede predecir las respuestas inmunitarias, reducir los efectos adversos y mejorar la eficacia, acercando la medicina de precisión a la realidad. La plataforma también acelera el descubrimiento de fármacos al priorizar dianas con alto potencial traslacional y puede fomentar clases terapéuticas totalmente nuevas centradas en la modulación de los glicanos. Según Lamers: «GLYSEC representa un cambio fundamental en la forma de desarrollar terapias». De cara al futuro, el equipo del proyecto pretende establecer colaboraciones con empresas farmacéuticas para integrar los conocimientos sobre glicosilación en los procesos de producción de fármacos. El consorcio reunió a Immundnz, GlycoMScan y TenWise, cofinanciados con fondos europeos a través de Horizonte Europa, la Agencia de Innovación del Reino Unido (Innovate UK) y la Agencia Empresarial Neerlandesa (RVO).