Una nueva herramienta permite que los investigadores biomédicos del mundo vean rápidamente las conexiones entre lípidos y proteínas dentro de las células, gracias a una nueva iniciativa encabezada por científicos de la Oregon Health & Science University.
Los científicos dicen que el nuevo acceso abierto a la base de datos y tablero podría acelerar nuevos tratamientos que incluyen un poco estudiado pero poderoso aspecto de la salud humana.
“Los lípidos están involucrados en casi cada aspecto de la biología celular y desempeñan funciones centrales en las enfermedades, incluidas infecciones, accidentes cerebrovasculares, ataques cardiacos, cáncer, neurodegeneración y trastornos inmunitarios”, explica Fikadu Tafesse, Ph.D., profesor y director de microbiología e inmunología de la School of Medicine de OHSU. “Prácticamente cada componente de la función celular está conectado a los lípidos y al metabolismo lipídico”.
Los investigadores describen el nuevo “interactoma lipídico” en un estudio publicado en línea el pasado 18 de febrero en la revista Bioinformatics. Gaelen Guzman, Ph.D., de OHSU, su primer autor.
Alguna vez considerados membranas pasivas parecidas a las paredes microscópicas en y alrededor de las células, en décadas recientes los científicos han venido a darse cuenta de que los lípidos desempeñan un rol mucho más activo en la biología. Los lípidos no solo almacenan energía en el interior de las células —hasta el momento, se han identificado algunos 50,000 distintos tipos de lípidos—, pero cada vez más los científicos se han venido dando cuenta de que los lípidos desempeñan una función compleja de señalamiento dentro de las células.
Aquí es donde el nuevo interactoma puede ser esencial para abrir su potencial más grande para desarrollar nuevas vacunas y medicamentos.
Los científicos describen al nuevo interactoma como un tipo de ‘mapa de Google’ que mapea la interacción entre lípidos y proteínas. Los científicos de OHSU afirman que el unir una vasta base de datos que registre las interacciones entre innumerables tipos de lípidos y proteínas puede ser el paso crucial para el entendimiento de cómo los lípidos impulsan las enfermedades.
“Conocemos la bioquímica de algunos lípidos, pero no siempre sabemos su función en el mantenimiento ni la forma de células”, dice Carsten Schultz, Ph.D., profesor y director de fisiología química y de bioquímica de la School of Medicine de OHSU. “Esto se puede deber a que se atan a ciertas proteínas en la célula”.
Cada molécula celular del cuerpo consta de cuatro componentes: proteínas; nucleótidos que forman el ADN y el ARN, carbohidratos y lípidos.
Schultz observó que bases de datos masivas ya se han formado por los Institutos Nacionales de salud, (sigla en inglés, NIH) en Estados Unidos y por el European Bioinformatics Institute del Reino Unido que describen las conexiones entre proteínas, así como las conexiones entre proteínas y nucleótidos. Hasta ahora, había hecho mucha falta una sola base de datos activa que albergara las conexiones entre lípidos y proteínas.
“Se trata de una herramienta que fomenta la colaboración y la comunidad”, declara Schultz. “Es un punto a favor del rigor científico colaborativo de investigación llevado a cabo en OHSU y con muchos colegas alrededor del mundo para tener algo como esto basado aquí”.
Los lípidos siguen siendo un aspecto subestimado del descubrimiento científico, en parte porque la clasificación y manipulación de lípidos distintos es extremadamente difícil.
Schultz y los científicos colaboradores hace poco desarrollaron un juego de herramientas químicas capaces de manipular las señales de las membranas y a veces hasta sus propiedades biofísicas. Este juego de herramientas usa la luz para manipular las membranas de los lípidos y, de allí, ayudar a los científicos a comprender mejor la manera en que los lípidos influyen en la forma de la célula y su división, un aspecto importante del cáncer, por ejemplo.
“Los lípidos funcionan junto con las proteínas para cumplir con su función biológica en la célula”, puntualiza Tafesse. “Deseamos identificar las proteínas que interactúan con los lípidos para hacer lo que hacen porque esto se traslada del mundo de los lípidos al mundo mucho mejor conocido de las proteínas. Esto es particularmente útil en infecciones virales en donde la célula infectada cambia enormemente su composición lipídica. La base de datos ayudará a científicos alrededor del mundo a que realicen sus investigaciones”.
La investigación fue apoyada por el financiamiento del National Institute of Allergy and Infections Diseases (instituto nacional de alergias y enfermedades infecciosas), de los National Institutes of Health (institutos nacionales de salud, NIH), subvención número R01AI141549; y el National Institute of General Medical Science (instituto nacional de ciencia médica general) de los NIH, subvenciones números R01GM127631 y R01GM151682.