Un nuevo equipo de investigación permite observar la totalidad de proteínas en la célula

Trabajan con la nueva Gran talla (de izquierda a derecha): Jun.-Prof. Dr. Timo Mühlhaus, Dr. Markus Räsche, Prof. Dr. Michael Schroda, Dr. Frederik Sommer y Prof. Dr. Zuzana Storchová. (Foto: Koziel/TUK)

Las proteínas cumplen muchas funciones en nuestras células: participan en vías metabólicas, regulan el transporte de nutrientes o actúan como mensajeros. Con la ayuda de espectrómetros de masas, hoy en día es posible determinar la totalidad de las proteínas, el proteoma, de una célula. Esta técnica también se utiliza en la Universidad Técnica de Kaiserslautern (TUK). Para un nuevo espectrómetro de masas, especialmente sensible y de alta resolución, el gobierno federal y el estado de Renania-Palatinado han destinado aproximadamente 800.000 euros. El equipo ayuda a entender mejor el papel de ciertas proteínas en diversas enfermedades como el cáncer, para desarrollar, por ejemplo, nuevas terapias.

En una célula hay una gran variedad de moléculas, como las proteínas. Se estima que en una célula humana hay entre 6.000 y 7.000 proteínas diferentes activas. Gracias a las técnicas más modernas, es posible cuantificarlas con precisión. En la TUK, la profesora Dra. Zuzana Storchová se ocupa de esta temática. Ella lleva mucho tiempo investigando en este campo. Entre otras cosas, en 2012, junto con el renombrado experto en proteínas de Múnich, el profesor Matthias Mann, y otros colegas, investigó por primera vez qué efectos tiene en las células la presencia aumentada de ciertos cromosomas. En las células humanas sanas, hay un conjunto doble de cromosomas con 23 pares. En las células cancerosas, por ejemplo, a menudo se encuentran otros conjuntos. El equipo ha investigado cómo un exceso de material genético altera la cantidad de proteínas.

“Este tipo de trabajos nos ayuda a entender qué proteína tiene una función alterada en cada enfermedad. Por eso, también es importante comparar los proteomas de células sanas y enfermas”, dice Storchová, quien investiga en el área de Genética Molecular.

Con la nueva generación de espectrómetros de masas, esto es posible. “Con ello podemos analizar casi todas las proteínas de una célula al mismo tiempo”, continúa. En esta técnica, las moléculas de proteínas se identifican y cuantifican según su masa. En principio, se pesan. Como una huella dactilar, cada molécula tiene un valor característico.

El equipo de Storchová y su colega investigador Dr. Markus Räschle se ocupa, entre otras cosas, de cómo difiere el proteoma en las células cancerosas respecto a las células sanas. “Queremos entender por qué ciertas proteínas aparecen con mayor frecuencia o menos en esas células”, dice la profesora. Con el nuevo equipo, pueden detectar esas proteínas clave más fácilmente. Entender estos fundamentos es importante para desarrollar nuevas o mejores terapias en el futuro.

El nuevo equipo de investigación está ubicado en el campus de Kaiserslautern, en el Centro de Espectrometría de Masas y Análisis. Está dirigido por el profesor Dr. Michael Schroda, del área de Biotecnología y Biología de Sistemas, junto con la profesora Storchová. Durante la realización de los experimentos altamente complejos, cuentan con el apoyo del Dr. Frederik Sommer y el Dr. Markus Räschle. La análisis bioinformática de los datos obtenidos está a cargo del grupo del bioinformático Junior Profesor Dr. Timo Mühlhaus. También, grupos de trabajo de otras áreas, como la química, tienen acceso al laboratorio. Con el espectrómetro de masas, no solo se pueden investigar proteínas, sino también otras moléculas, como lípidos.