Investigadores europeos identifican y secuencian toxinas de las que no había información previa

“Para tener acceso a esta diversidad de especies, hemos combinado expediciones científicas con colaboraciones comerciales, como la establecida con la empresa AlphaBiotoxine de Bélgica”, ha señalado FrédéricDucancel, responsable del área de Sourcing del proyecto VENOMICS (CEA, French AlternativeEnergies and AtomicEnergyCommission), París (Francia).

Esto ha permitido la creación de una base de datos única con más de 25.000 secuencias de toxinas, de las que 4000 han sido producidas in vitro. Este banco sintético está siendo sometido a procesos de screening para ver si tienen alguna actividad frente a dianas de enfermedades y ya hay 30 hits validados (moléculas que han dado una reacción positiva en algún ensayo).

“La otra parte del banco generado será sometida a screening en los próximos meses. En paralelo, los hits identificados serán caracterizados por completo en términos de afinidad, selectividad, estructura y función. Los que tengan las mejores propiedades se probarán en modelos de experimentación de las enfermedades a las que querernos dirigimos. En función de los resultados, se patentarán estas moléculas candidatas”, ha comentado Nicolas Gilles, coordinador del proyecto VENOMICS e investigador del equipo de toxinas, canales y receptores de la CEA (French AlternativeEnergies and AtomicEnergyCommission), en París (Francia).

El proyecto europeo VENOMICS está financiado en parte por el Séptimo Programa Marco de la Unión Europea (FP7 HEALTH) y su objetivo era investigar a través de tecnologías ómicas punteras la mayor biodiversidad de venenos. En cuatro años, VENOMICS ha conseguido generar la mayor base de datos con 25.000 secuencias validadas. Hasta ahora, había dos bases de datos de toxinas importantes: Conoserver, que es una base de datos de caracoles venenosos y que tiene unas 1500 toxinas, y Aracnoserver, de arácnidos, que tiene unas 6000. De la base de datos de VENOMICS, 4.000 secuencias se han producido y organizado para ser sometidas a screening a través de técnicas de alto rendimiento (HTS, high-troughputscreening).

Enfermedades que están basados en venenos

En la historia de la farmacología ya hay ejemplos de fármacos aprobados y utilizados terapéuticamente para el tratamiento de enfermedades que están basados en venenos, siendo ejemplos de ello los fármacos Prialt® (descubierto en conesnail) como analgésico o Byetta® (descubierto en el lagarto monstruo de Gila) como antidiabético en diabetes tipo II. VENOMICS ha sentado las bases para seguir contribuyendo a la ampliación de este tipo de terapias.

Pero, además, el proyecto ha demostrado el “potencial de las tecnologías ómicas” en el procedimiento de búsqueda de nuevos candidatos a fármacos. Las empleadas (proteómica y transcriptómicade novo) han reducido el tiempo necesario para identificar moléculas con actividad farmacológica. Actualmente, el procedimiento para descubrir nuevos fármacos es muy costoso en dinero y tiempo, siendo un cuello de botella la identificación inicial de moléculas activas. VENOMICS ha acelerado este proceso de una forma exponencial, permitiendo acceder a una profundidad en el estudio sin precedentes que no habría sido posible sin la aplicación de las tecnologías ómicas”, ha explicado Rebeca Miñambres, jefe del departamento de Proyectos de I+D de Sistemas Genómicos, en Valencia (España), que se ha encargado del desarrollo de la tecnología de transcriptómicade novo.

Cuando se gestó el proyecto Venomics, una de las claves era conseguir un proceso de análisis de las muestras mucho más rápido que los que hasta la fecha usaban los laboratorios farmacéuticos. Al principio, y con el fin de poner a punto la tecnología,se trabajó con un banco de muestras pequeño y de animales grandes. Poco a poco, en los últimos meses se ha llegado a trabajar de modo automático y masivo (high-throughput) con un mayor volumen de muestras.

Un nuevo protocolo

Renaud Vincentelli, responsable de Producción de Proteínas en el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) en la Universidad AixMarseille, en Marsella (Francia) ha explicadocómo el equipo de VENOMICS desarrolló un nuevo y original protocolo que ha permitido “la producción, purificación y caracterización de 4000 toxinas recombinantes a partir de residuos en tan solo seis meses. La mayoría de los pasos han sido automotizados y robotizados lo que explica, en parte, la mayor rapidez en la producción frente a los pipelines tradicionales. Además, a diferencia de la mayoría de los protocolos publicados hasta la fecha, en este proceso también se reduce el tiempo hasta enviar las toxinas a screening frente a objetivos terapéuticos. Este pipeline ha utilizado un procedimiento único, el más eficiente para la producción de pipelines de toxinas de los existentes hasta la fecha”.