Investigador del CCG Forma Parte del Consorcio Internacional que Descifrará el Proteoma del Humano

Sergio Encarnación tiene una meta bien definida, encontrar las proteínas codificadas por 237 genes, y que existen dentro de las células humanas. No suena tan complicado, hasta que conocemos las reglas del juego. No pueden ser cualquier proteína, a todas se les conoce por nombre y apellido, y tienen que ser las que están en la lista. No todas van a estar presentes en cualquier célula humana. Y tiene que atraparlas de una por una dentro de un pajar que contiene cerca de mil millones de otras proteínas, es decir, una célula de humano. “Es como si tuviera que atraparte específicamente a ti, de entre todos los humanos. Y yo estoy parado en la luna” me explica Sergio, investigador del CCG en el grupo de Genómica Funcional.

El Dr. Encarnación se acaba de unir a una organización internacional de investigadores que buscan describir en su totalidad el proteoma humano. “Será uno de los logros más grandes para la humanidad -me dice Sergio- desde que se completó el Proyecto del Genoma Humano.”

En el 2010, durante un congreso en Sídney, Australia, se formó un grupo internacional de expertos en proteínas que adoptó el nombre del Proyecto del Proteoma Humano (HUPO por sus siglas en inglés). Su misión es describir y encontrar evidencia de todas las proteínas que pueden llegar a existir dentro de una célula humana.

El 26 de junio del 2000, en una rueda de prensa internacional, el entonces presidente de Estados Unidos, Bill Clinton, y el Primer Ministro británico, Tony Blair, anunciaron que se había completado el Proyecto del Genoma Humano. Pero estábamos lejos de comprendernos del todo, molecularmente hablando.

Si bien la información de un genoma puede ser vista como las instrucciones de cocina para hacer a un organismo, todavía hay unos sazones que se nos esconden. Quien lleva a cabo la receta no son los genes, sino las proteínas. Y si queremos entender cómo se hace un humano, cómo responde al ambiente y a ciertas enfermedades, entonces debemos de conocer su proteoma.

“El consorcio del HUPO está formado por 25 grupos -un grupo para cada cromosoma, más un grupo de coordinación- provenientes de distintas partes del mundo” explica Sergio. Le pregunto cuáles son los retos de trabajar en un proyecto así “es complejo -me contesta-, cada quién tiene una visión distinta. Pero eso mismo es también lo que enriquece el trabajo: aprender distintas maneras de ver una misma cosa. Además, tengo el gusto de trabajar con los líderes a nivel mundial”. Todo esto forma las condiciones indispensables para poder completar un proyecto de este calibre.

Descifrar el genoma humano fue un parteaguas en la biología. Describir todo el proteoma es un reto completamente distinto. Para empezar, cualquier célula humana tiene dentro de sí, el mismo ADN que el resto. Y lo contiene por completo, ningún gen se libra. Con las proteínas no sucede lo mismo. No es lo mismo una célula del corazón que una de un hueso, o una que forma ese pequeño lunar en la persona que nos gusta. Todas tienen el mismo ADN, pero lo que las hace diferentes son sus proteínas.

Así que, para conocer todas las proteínas, hay que estudiar todos los tipos de células. “Y todas las condiciones a las que pueden ser sometidas -comenta el Dr. Encarnación- hay ciertas enfermedades que modifican nuestras proteínas”. Puede que cambie su forma, su tamaño, o simplemente si están presentes o no.

Para atacar este gran reto, el HUPO decidió formar equipos y asignarles a cada uno, un cromosoma humano. “Nosotros estamos encargados de encontrar todas las proteínas hipotéticas que se pueden codificar dentro del cromosoma 19.

Es el segundo más grande en cuanto a número de genes -y eso que es el cuarto más chiquito-” confiesa el Dr. Encarnación. “Este cromosoma codifica para 1429 proteínas, pero muchas ya las conocemos, existe evidencia de ellas. Nosotros debemos de encontrar a las proteínas codificadas por 237 genes, de las cuales no hay evidencia contundente de que existan”. Hasta ahora esas proteínas son hipotéticas, en teoría, deberían de estar ahí, simplemente no se han atrapado. Puede ser que esto se deba a que sólo se expresan en ciertas condiciones del desarrollo, o durante alguna enfermedad. O puede ser que sólo sean una mala predicción de nuestros algoritmos de análisis del genoma.

“La mayoría de estas proteínas, cerca de cien, son dedos de zinc” llamados así por su forma y su composición, y típicamente regulan otros genes. “Otro grupo importante -continúa Sergio- son receptores olfatorios” es decir, proteínas que nos ayudan a percibir los olores.

¿Cómo se busca una proteína? Es decir ¿cómo se atrapa a un humano en específico desde la luna? El proceso se hace por partes. Primero debemos de separar las proteínas de todos los demás componentes de la célula. Como si separáramos a todos los humanos del resto de los seres vivos del planeta. Ahora, también podemos observar características distintivas de cada humano, sexo, altura, o tipo de cabello. Las características de las proteínas son su tamaño y su carga -que puede ser positiva o negativa-. Uno de los problemas que enfrenta Sergio es que las proteínas que está buscando son muy parecidas entre sí, por lo tanto, debe de utilizar técnicas que le permitan separar con lujo de detalle todas las proteínas que tengan las mismas características. Como si lograra, desde la luna, distinguir a todos los miembros de una misma familia.

El Dr. Encarnación tiene dos grandes ventajas a su favor. Tiene una amplia experiencia en este tipo de técnicas, y su laboratorio acaba de recibir un Espectrómetro de Masas de última generación. Este aparato no solamente permite generar suficiente evidencia como para decir que se tiene a una proteína en específico, sino que permite conocer su secuencia, es decir, conocer su nombre y apellido. Y este flamante equipo de laboratorio, presume tener una resolución de cientos de miles de proteínas por muestra de células.

Todo este trabajo no cae en su totalidad sobre el Dr. Encarnación: “Para este proyecto mi grupo de trabajo está conformado por estudiantes de mi laboratorio como Ramiro Alonso y Alberto Checa”. Además, también cuenta con colaboradores en otros institutos nacionales como Leonor Jacobo del Instituto Nacional de Medicina Genómica y Rafael Palacios del Laboratorio Internacional de Investigación sobre el Genoma Humano.

El Proyecto del Proteoma Humano se espera terminar en el 2020. Seguro será gran logro, como dice Sergio Encarnación, pero también nos mostrará que aún falta mucho para conocernos.

Redacción: Agustín B. Ávila C.
Fotos: Sergio Encarnación

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