Detección en serie de péptidos sin marcaje
Las proteínas constan de veinte aminoácidos distintos, los cuales se pueden combinar y, así, dar lugar a entre doce y varios miles de aminoácidos. Las proteínas, además, se pueden dividir en fragmentos denominados péptidos, los cuales contienen entre quince y veinte aminoácidos por norma. Los péptidos se han erigido en una herramienta esencial para descubrir la función de proteínas y sus interacciones. Unos investigadores han creado un chip de péptidos de 1x2cm que es capaz de presentar hasta dos millones de péptidos diferentes. Gracias a ello, han podido estudiar proteomas enteros, tanto de ser humano como de patógenos, según la aplicación pretendida. La finalidad del proyecto HIPAD (High-density peptide microarrays and high-throughput, label-free detection of peptides, modifications and interactions), financiado con fondos europeos, era ampliar los límites de la proteómica mediante el desarrollo y la mejora de nuevas plataformas de detección sin marcaje, distintas pero complementarias entre sí, dotadas con microarreglos de péptidos de gran densidad. Así se pudo establecer —con gran precisión y resolución— la identidad, la calidad y la modificación de integrantes concretos de un determinado microarreglo de péptidos. Esto hizo posible el seguimiento en tiempo real de todo receptor molecular en interacción. Los investigadores incorporaron un chip peptídico en técnicas de detección de proteínas sin marcaje como la técnica de imagen MALDI (desorción/ionización láser asistida por matriz, SPRI (resonancia de plasmón de superficie) y transistores de efecto de campo metal-óxido-semiconductor. Los socios del proyecto también efectuaron un análisis de péptidos con espectrometría de masas en chips peptídicos de gran densidad con el fin de identificar péptidos nativos y oxidados. Además, desarrollaron métodos para el análisis bioinformático automático de datos de arreglos peptídicos de gran densidad. Los científicos lograron representar en un chip proteomas completos como el del herpesvirus-5 humano, lo cual permitió la identificación de epítopos de linfocitos B a partir de suero humano. También se identificaron los complejos mayores de histocompatibilidad (CMH) I y II implicados en la respuesta inmunitaria específica ante una infección vírica. Se fabricaron chips de estructura nanométrica y superficie de oro destinados a producir matrices de péptidos de gran densidad sobre superficies nanoplasmónicas para la técnica de SPRI. Los científicos lograron superar los análisis preliminares de eficacia con SPRI de péptidos implicados en las interacciones del CMH de clase II. Además, se desarrollaron redes de hidrogeles en 3D compatibles con las técnicas de imagen de MALDI. Gracias a estos resultados, pymes participantes solicitaron dos patentes y una de ellas comercializó arreglos de péptidos de gran densidad. El estudio HIPAD permitirá un análisis proteómico de alto rendimiento sin precedentes mediante el desarrollo de plataformas innovadoras rentables. Las técnicas diseñadas se podrán aplicar en los sectores científico, farmacéutico, médico, alimentario, medioambiental y biológico.
Palabras clave
Péptidos, proteomas, HIPAD, sin marcaje, herpesvirus-5 humano