Trayectoria

El siglo XXI arrancó en plena era post genómica, cuando la secuencia de los genes de organismos modelos era publicada incluida la del humano. El desarrollo de algunas técnicas de alta resolución de proteínas como los geles bidimensionales, la espectrometría de masas y la bioinformática, permitió que se generara un nuevo escenario el cual facilitó el desarrollo de lo que denominamos como proteómica. Podemos definir el proteoma como el conjunto de proteínas que son expresadas por un genoma en un momento determinado. En el contexto de las denominadas disciplinas o ciencias “ómicas”, la nueva en surgir fue la metabolómica, siendo el metaboloma el conjunto de metabolitos presentes en una célula, tejido, órgano u organismo. La Unidad de Servicios de Proteómica comenzó su andadura junto con el Centro de Investigación Cooperativa bioGUNE en enero del 2004. Poco mas tarde, y en colaboración con la empresa privada OWL Genomics, su actividad se amplió también al campo de la metabolómica generando una plataforma mixta CIC  bioGUNE-OWL Genomics en el ámbito de la metabolómica.

Figura 1: Representación de diferentes “-omas” y sus disciplinas “ómicas”.

Uno de los objetivos de esta plataforma es el de proveer de servicios de proteómica y metabolómica punteros a cualquier agente científico-tecnológico que pudiera estar interesado, como por ejemplo: laboratorios de investigación del mismo centro, centros de investigación, empresas privadas e instituciones públicas y privadas englobadas en el ámbito sanitario.

Una de las constantes de nuestra plataforma es la de trabajar continuamente para implementar metodologías que sirvan para aplicarlas a proyectos de investigación propios, y que al mismo tiempo, sirvan para ofrecer servicio de máxima calidad. El objetivo es el de impulsar una investigación básica orientada de alto nivel y a su vez, ayudar a que las diferentes empresas localizadas en el entorno del CIC bioGUNE y especializadas en diversos  campos biotecnológicos, puedan llevar a cabo sus proyectos. La experiencia aportada por OWL Genomics en esta plataforma mixta, es una investigación aplicada al desarrollo de herramientas metabólicas que permitan el pronóstico, diagnóstico y respuesta al tratamiento de enfermedades de gran prevalencia. El éxito alcanzado en la identificación de marcadores que posibilitan el diagnóstico de las enfermedades hepáticas, esteatosis y esteatohepatitis no alcohólica (NASH) mediante un sencillo análisis de sangre, cumple con uno de nuestros objetivos principales, el desarrollo de nuevas sistemas de diagnóstico.

La parte proteómica de esta unidad está integrada en ProteoRed. Esta red de Servicios de Proteómica a nivel estatal es una organización muy activa y que aglutina a la mayoría de servicios de proteómica de España. Esta activa red ayuda a estandarizar los procedimientos realizados en los diferentes laboratorios y a definir unos mínimos de calidad. Desde la Unidad de Servicios de Proteómica del CIC bioGUNE se coordina el Nodo 2.

Figura 2. Mapa del consorcio de ProteoRed.

Los diferentes análisis realizados constan de controles internos, los cuales permiten certificar la calidad de los procesos realizados. Lo mismo sucede con la metabolómica. Uno de los logros de esta joven plataforma es la de estar integrada en el proyecto internacional denominado Human Proteome Organization (HUPO), y mas concretamente el la tarea referente a la investigación de enfermedades hepáticas, “Human Liver Proteome Project” (HLPP). La plataforma forma también parte del Centro de Investigación Biomédica en Red denominado CIBERehd. Este es un consorcio cuya finalidad es la promoción y protección de la salud por medio del fomento de la investigación centrado en las Enfermedades Hepáticas y Digestivas, con el objetivo de innovar en la prevención de dichas enfermedades y de promover avances científicos y sanitarios. La plataforma está también activamente involucrada en proyectos europeos como HEPADIP, enfocados en la investigación de síndromes metabólicos en tejido hepático y adiposo. Como muestra de la actividad investigadora en este campo, podemos citar nuestra aportación en el trabajo publicado sobre la caracterización proteómica de los exosomas liberados por hepatocitos (Condel-Valcells et al., 2008.).

La plataforma de metabolómica está dirigida no sólo a centros de investigación sino a empresas del ámbito clínico y farmacéutico, identificando marcadores de eficacia ó toxicidad de un fármaco, formación de metabolitos reactivos debido a la administración de fármacos en fase preclínica, y diagnosis, evaluación/predicción de la respuesta a un tratamiento en fase clínica.

Figura 3: PCA Scores Plot de la respuesta a un fármaco.

Esta plataforma mixta es un claro ejemplo de  colaboración  entre centros de investigación y empresa ya que como se ha mencionado anteriormente la plataforma de metabolómica es el resultado de la cooperación entre CIC bioGUNE y OWL Genomics, aportando cada uno de los socios su know-how y tecnología al servicio de los diferentes agentes tecnológicos. Los laboratorios de la plataforma integrados en el CIC bioGUNE están situados en el Parque Tecnológico de Bizkaia. De hecho, en estos edificios bioGUNE, empresas biotecnológicas cohabitan con el centro de investigación, muchas de las cuales son usuarios de los análisis ofrecidos como servicio. Más allá de los análisis puramente rutinarios o de servicio, existen lazos colaborativos con diversas empresas en diferentes proyectos. También existen centros tecnológicos que se benefician de los análisis realizados en esta plataforma como Neiker, Gaiker, Azti por citar algunos.

Opinión

Existen numerosas iniciativas a nivel internacional llevando a cabo trabajos en el campo de la investigación biomédica con el fin de realizar una translación de los conocimientos adquiridos a la medicina. El conocido termino ingles “from bench to bedside” se vislumbra en algunos casos mas directo que en otros. Por ejemplo, si nos centramos en el proteoma, existen diferentes cuestiones a tener en cuenta. La expresión de un gen puede estar regulada a diferentes niveles. Un gen puede dar diferentes productos mediante el proceso conocido como splicing alternativo. Esos productos de gen, esto es, las diferentes isoformas generadas a partir de ese gen pueden sufrir modificaciones post-traduccionales que pueden afectar directamente a la localización, actividad, interacción con terceras proteínas etc. Por si esto fuera poco, la abundancia de las diferentes proteínas que se encuentren en una célula o biofluido se expande en un rango dinámico muy amplio. No obstante, existen numerosos ejemplos donde la proteómica está aportando información en diversos campos biomédicos.
La metabolómica, aún siendo una tecnología embrionaria,  se ha identificado como una fuente de información importante en la investigación biomédica, con aplicaciones en la identificación de marcadores de diagnóstico, validación de dianas terapéuticas, y marcadores de pronóstico de respuesta o toxicidad de fármacos.
El área de metabolómica de esta plataforma mixta está muy enfocada a los desarrollos en biomedicina, de hecho OWL Genomics ha desarrollado un sistema de diagnóstico de esteatosis y NASH, de aplicación en la clínica. Esto nos permite vislumbrar un futuro en el campo del diagnóstico de diferentes enfermedades que puedan ser de alta prevalencia y que haya indicios de que la metabolómica sea una tecnología adecuada para ese fin. Así se logra un desarrollo económico para el sistema sanitario, ya que la diagnosis es de bajo coste comparado con los ya existentes y evita gastos adicionales por su carácter no invasivo, además de suponer una mejora en la calidad de vida del paciente.
Las investigaciones en el campo de la proteómica y la metabolómica pasan por realizar una constante optimización y desarrollo de las diferentes técnicas y métodos utilizados para intentar resolver los desafíos anteriormente citados. En este contexto, se han realizado ya pasos firmes en la dirección del diagnostico de algunas enfermedades, entre ellas las enfermedades hepáticas como la esteatosis y la esteatohepatisis no alcohólica. Un mejor método de diagnostico conllevará a una mejora de la calidad de vida del paciente.

Estrategias y sugerencias políticas

La generación del Centro de Investigación Cooperativa en Biociencias (CIC bioGUNE) se enmarca en el contexto del plan estratégico denominado BIOBASK 2010, impulsado desde el Departamento de Industria del Gobierno Vasco. BIOBASK 2010 se ha concebido como una estrategia integral de desarrollo empresarial basado en las biociencias. Su misión principal fue la creación de un nuevo escenario donde los ámbitos objeto de atención preferente, (desde un enfoque de nicho) son entre otros el cuidado de la salud: biomedicina, biofarmacia, biomateriales y tecnologías biomédicas. La repercusión internacional del esta unidad viene dada por el carácter internacional del mismo CIC bioGUNE, y por la participación en los anteriormente citados proyectos internacionales.
Una de las vías de interacción de la plataforma mixta de proteómica y metabolómica del CIC bioGUNE con las instituciones sanitarias es a través de la fundación BIOEF. Esta fundación promovida por el Departamento de Sanidad del Gobierno Vasco  tiene como fin el fomento  de la innovación y la investigación en el Sistema Sanitario como medio de desarrollo y mejora continua de las capacidades de intervención del mismo en la protección de la salud de la población. Así mismo, desde esta fundación se pretende generar un marco de colaboración, cooperación y comunicación entre los diferentes sectores implicados en la investigación, desarrollo e innovación sanitarios en los diferentes niveles.

Referencias

-Conde-Vancells J, Rodriguez-Suarez E, Embade N, Gil D, Matthiesen R, Valle M, Elortza F, Lu SC, Mato JM, Falcon-Perez JM. Characterization and Comprehensive Proteome Profiling of Exosomes Secreted by Hepatocytes. 2008. Journal of Proteome Research. 7, 5157-5166.

INTEGRANTES

Felix Elortza: Dr. en Ciencias Biológicas. Coordinador de la unidad mixta y responsable de la Plataforma de Proteómica. Incorporación: Enero 2004.
Nere Alkorta: Licenciada en Ciencias Químicas. Técnico de laboratorio. Incorporación: Octubre 2004.
Eva Rodriguez: Dra. En Ciencias Biológicas. Encargada del sistema nano UPLC acoplado al Q-ToF Premier (Waters). Incorporación: Diciembre 2005
Ibon Iloro: Dr. en Ciencias Biológicas. Encargado del sistema MALDI TOF/TOF (Bruker). Incorporación: Junio 2006.
Juan Casado: Dr. en Ciencias Biológicas. Encargado del sistema nano HPLC (Agilent) acoplado al Orbitrap XL (Thermo-Fisher). Incorporación: Enero 2008.
Mikel Azkargorta: Licenciado en Ciencias Biológicas. Encargado del sistema DIGE. Incorporación: Febrero 2009.
Azucena Castro: Dra. en Ciencias Biológicas. Directora General de OWL Genomics. Incorporación: Octubre 2005.
Jonathan Barr: Dr. en Ciencias Químicas. Responsable del Departamento de Metabolómica de OWL Genomics. Junio 2007.
Asier Galán: Dr. en Ciencias Biológicas. Responsable del Departamento de Proteómica de OWL Genomics. Enero 2005.
Rubén Suero: Dr. en Ciencias Químicas. Investigador de OWL Genomics. Febrero 2007.
Cristina Alonso: Dra. en Ciencias Químicas. Investigadora de OWL Genomics. Enero 2007.
Rebeca Mayo: Dra. en Ciencias Químicas. Investigadora de OWL Genomics. Marzo 2009.
Mónica Martinez: Técnico Superior de Laboratorio. Técnico de Laboratorio. Enero 2005.
Jessica Arribas: Análisis Clínico. Técnico de Laboratorio. Abril 2008.
Ziortza Ispizua: Técnico Superior de Laboratorio. Técnico de Laboratorio. Abril 2008.
 

Figura 4. Integrantes de la plataforma mixta de Proteómica y Metabolómica

www.cicbiogune.es