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Nuevos compuestos con fines terapéuticos o de diagnóstico

09/06/2021
La Dra. Lorena Betancor, catedrática de Tecnología de las Proteínas y la Dra. Cecilia Ortiz, catedrática asociada, trabajan junto a científicos de University of Warwick en una investigación sobre la utilización de enzimas y biocatálisis para desarrollar aplicaciones de interés para la industria farmacéutica y también para la academia.

Cecilia Ortiz, catedrática asociada de Tecnología de ProteínasEl proyecto que se está llevando a cabo desde el año pasado, con financiamiento de la Royal Society, se titula Immobilisation of polyprenyl dependent glycosyltransferases for biotechnological and biomedical applications y cuenta con la participación de la Dra. Manuela Tosin y el estudiante de doctorado Ryan Parker, de la universidad inglesa, como contraparte de la investigación.

Además, esta colaboración implica estadías de formación de estudiantes de doctorado de University of Warwick en el Laboratorio de Biotecnología de la Universidad ORT Uruguay y la estancia de Ortiz en el laboratorio de la universidad inglesa, seguramente, en el 2022.

Ortiz será la encargada “de meter mano en la mesada”, como dicen los investigadores, y en esta entrevista cuenta de qué se tratan estos nuevos compuestos y qué soluciones presentan.

 ¿De qué se trata la investigación que están realizando?

Buscamos generar de manera eficiente, robusta y sustentable poliprenilos glicosilados de interés biomédico, a través de procesos de biocatálisis (implican reacciones químicas aceleradas por enzimas).

 ¿Qué son poliprenilos glicosilados?

Básicamente son lípidos modificados con azúcares. Dependiendo del tipo de modificación (tipo de azúcar que se les transfiera), el tipo de lípido que reciba el azúcar y en la posición especifica de la molécula de lípido que se dé la modificación con el azúcar, es el tipo de compuesto que se obtiene, hay tantos compuestos como variables, solo que unas pocas de estas variables son de importancia biomédica o biotecnológica y algunos de ellos son los que queremos producir.

Mencionás que trabajan con enzimas ¿con qué tipos y qué características tienen?

Si bien en la naturaleza hay una gran diversidad de enzimas para poder cumplir todas las funciones que hacen posible la vida, nosotros trabajamos específicamente con una familia de enzimas que son las glicosiltransferasas, que, aunque el nombre parezca complicado, básicamente lo que hacen es transferir azúcares a otras biomoléculas, generando así biomoléculas muy complejas y costosas (como los compuestos mencionados).

 Estas enzimas, glicosiltranaferasas, tienen una peculiaridad que son muy inestables, suelen ser muy quisquillosas, lo que dificulta mucho trabajar con ellas. Entonces, nuestro principal desafío es facilitarle condiciones de trabajo óptimas para que puedan desarrollar, lo mejor posible, las reacciones químicas necesarias para la producción de los lípidos azucarados, es decir, nuestros compuestos de interés biomédico.

Nuevos compuestos con fines de diagnósticoTenemos que recordar que estas enzimas provienen de organismos vivos cuyas condiciones internas son super específicas y controladas. Nosotros los sacamos de ahí y pretendemos que sigan haciendo lo mismo, pero en un tubo de ensayo, para luego poder escalarlo a un reactor en la industria. Ese es el mayor desafío, hacer que las enzimas, que ahora están en un tubo, se sientan como en su casa.

Pero a pesar de esas dificultades, no solo nos permiten generar estos compuestos caros, sino también acelerar los procesos de su producción, o sea, al final del día esperamos obtener una gran cantidad de estos compuestos (lípidos azucarados) en tiempo récord.

 Para lograrlo elegimos aplicar el proceso de biocatálisis porque presenta muchas ventajas, podríamos decir que al trabajar con enzimas tenemos “mano de obra” súper especializada, reutilizable, que trabaja de manera muy eficiente, amigable con el medio ambiente y cuyo espacio de trabajo no va más allá que un tubo de ensayo.

Una vez que sentemos las bases y consigamos que todo el proceso de biosíntesis funcione de manera óptima, pasaremos a la fase de diseño y puesta a punto del escalado y producción a gran escala de estos compuestos de interés biomédico.

 ¿Qué se busca solucionar con estos nuevos compuestos?

Son de gran interés para la industria farmacéutica y también para la academia, ya que pueden ser utilizados con fines terapéuticos o de diagnóstico o para hacer posible la investigación acerca de enfermedades que afectan a los humanos, pero que se conoce poco debido a los altos costos asociados.

Muchas de estas biomoléculas sirven como fármacos para tratar enfermedades como por ejemplo, infecciones por Staphylococcus aureus resistentes a los medicamentos de uso común, así como para tratar enfermedades de origen genético, alteraciones que impiden el correcto funcionamiento de alguna glicosiltransferasa y cuyo tratamiento requiere de la suplementación con estos lípidos modificados, como por ejemplo la distrofia muscular congénita.