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Combatir las infecciones víricas donde más les duele

Las infecciones víricas comienzan en la superficie de la célula con la interacción entre las proteínas del virus y las proteínas de la célula huésped a las que se unen. Unos investigadores están trabajando en métodos dirigidos a bloquear el virus o evitar que se replique en la célula actuando específicamente contra estas proteínas.
Combatir las infecciones víricas donde más les duele
La relación dinámica entre los virus y las células huésped que infectan está determinada por unos carbohidratos denominados glicanos y las proteínas de unión a glicanos (GBP, por sus siglas en inglés). Estas complejas interacciones controlan no solo la entrada y la replicación del virus en la célula, sino también el reconocimiento del virus por parte del sistema inmunitario del huésped, al que sigue la posible neutralización y eliminación de la infección.

El análisis de glicanos entraña muchas dificultades técnicas y, hasta la fecha, solo un estudio lo ha abordado. Los socios de dicho estudio han unido fuerzas ahora con el proyecto financiado con fondos europeos HTP-GLYCOMET. Junto con la institución coordinadora UNIRI y otros tres socios con experiencia complementaria en glicanos y sus moléculas de unión, estos realizaron grandes avances en la comprensión de los procesos clave relacionados con la inmunidad y las infecciones víricas.

Un gran número de aplicaciones para los glicanos

Las áreas de especialización del consorcio abarcaron una gran variedad de temas. Estas incluían el desarrollo de herramientas especializadas de cromatografía líquida en columnas monolíticas para el fraccionamiento de alto rendimiento (HTP, por sus siglas en inglés) de fluidos biológicos complejos, la purificación de proteínas de fluidos corporales y de proteínas de membrana, el análisis glicómico de HTP que combina la cromatografía y la electroforesis capilar en gel multiplexada, completada con experiencia en el campo de la inmunología vírica.

Los investigadores han publicado más de veinticinco artículos científicos revisados por pares que tratan múltiples cuestiones, desde la gripe A hasta los patrones de glicosilación en pacientes sometidos a ablación tumoral guiada por imagen.

La clave está en el alto rendimiento

Los investigadores de HTP-GLYCOMET desarrollaron un método de alto rendimiento para la investigación de la glicosilación de proteínas. «Después lo empleamos para el análisis de estas modificaciones postraduccionales de proteínas de la membrana plasmática y del suero», explica el profesor Djuro Josic, coordinador de HTP-GLYCOMET.

Gracias al trabajo realizado con el virus de la gripe y el citomegalovirus murino (ratón), el equipo logró producir con éxito un tipo de anticuerpos monoclonales y desarrollar protocolos de HTP para la purificación de anticuerpos. El aislamiento posterior de proteínas de la membrana y del suero en baja concentración y la optimización de la cromatografía líquida y la espectrometría de masas de HTP han permitido la identificación y la caracterización de glicoproteínas y sus correspondientes estructuras de glicanos.

La investigación del proyecto no estuvo exenta de obstáculos y exigió el conocimiento intuitivo de los socios científicos. El aislamiento de las proteínas de membrana y la caracterización de sus estructuras de glicanos resultó algunas veces difícil. La solución consistió en la optimización de la solubilización y la desglicosilación enzimática de proteínas altamente glicosiladas e hidrofóbicas.

Otro obstáculo fue la pérdida de actividad de los anticuerpos monoclonales tras su inmovilización. Este problema fue solventado con esmero mediante el desarrollo de nuevos anticuerpos monoclonales y la optimización de la química de inmovilización.

Un futuro esperanzador para la investigación de las glicoproteínas

Hablando sobre el trabajo en el futuro, el profesor Josic destaca: «Continuaremos con el aislamiento de alto rendimiento de glicoproteínas de la membrana plasmática y del suero y el análisis de los cambios en su patrón de glicosilación en alteraciones patológicas». Con respecto a la comercialización de los análisis de glicoproteínas, el investigador comenta: «La nueva técnica de inmovilización de proteínas en la superficie de columnas monolíticas y las nuevas placas ELISA recientemente desarrolladas con noventa y seis discos monolíticos estarán disponibles en el mercado para el análisis de alto rendimiento de glicoproteínas del suero». Los discos con proteína L inmovilizada son idóneos para el aislamiento de HTP de diferentes inmunoglobulinas, principalmente IgG, IgM y IgA.

El proyecto HTP-GLYCOMET ha realizado progresos en un campo previamente poco explorado debido a las dificultades técnicas que entraña trabajar con glicoproteínas. El trabajo ha establecido una sólida base de conocimientos para la creación de mapas de glicanos durante la infección y el desarrollo continuo de una base de datos específica de clasificación de glicanos.

Los descubrimientos podrían emplearse en áreas biomédicas para desarrollar nuevos fármacos o vacunas, determinar la respuesta a la cirugía o la terapia, así como para diseñar novedosas terapias personalizadas.

Palabras clave

HTP-GLYCOMET, glicano, alta resolución (HTP), glicoproteína, virus
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