Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado un avance significativo en el ámbito de la biomedicina mediante la “resurrección” y evolución de una enzima ancestral extinta. Este proyecto internacional, que se detalla en la revista Nature Chemical Biology, tiene aplicaciones potenciales en la prevención del cáncer y en neurobiología.
El estudio se basa en el análisis de secuencias enzimáticas ancestrales, su producción en células modernas y la evolución dirigida de estas enzimas en laboratorio para adaptarlas a nuevas funciones. Según Miguel Alcalde, investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP), “el diseño final de la enzima ha sido como viajar atrás y adelante en la escala temporal de la evolución”.
Innovación a partir de hongos
La enzima desarrollada es un tipo de lacasa fúngica, que ciertos hongos utilizan para degradar madera. A pesar de las pruebas realizadas con lacasas actuales, estas no mostraron buenos resultados al ser producidas en células humanas. Sin embargo, una lacasa ancestral demostró ser efectiva, según afirma David González, también investigador del CSIC en el ICP. Tras su secuenciación y producción, esta enzima ancestral fue optimizada para potenciar sus propiedades biomédicas utilizando herramientas que simulan el proceso evolutivo natural.
Una vez diseñada, la enzima se expresa en la superficie de las células humanas, lo que permitió al equipo evaluar su potencial biomédico. “Mediante herramientas de marcado en superficie, observamos que puede actuar como sonda para mapear el proteoma en células humanas, especialmente los cambios durante la activación celular T ante tumores”, explica Alcalde. Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para desarrollar marcadores que faciliten la detección no invasiva del cáncer.
Aplicaciones en neurobiología
Además, esta enzima presenta relevancia para estudios relacionados con la neurobiología. Su capacidad para delinear interacciones entre neuronas neuromotoras y fibras musculares es fundamental para estimular la motricidad. “Hemos validado esto utilizando moscas transgénicas y ensayos in vitro, analizando por microscopía electrónica cómo se genera el delineado superficial entre neuronas gracias a la acción de la enzima”, detalla González.
El consorcio detrás de este trabajo es multidisciplinario e incluye expertos en diversas áreas: desde el marcado de células T hasta proteómica y ingeniería de enzimas mediante evolución dirigida. Esta colaboración resalta el enfoque integral necesario para abordar desafíos complejos en biomedicina.
Preguntas sobre la noticia
¿Qué es el proyecto internacional mencionado en la noticia?
Es un proyecto que involucra al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y se centra en la 'resurrección' y evolución de una enzima ancestral extinta, con aplicaciones potenciales en la prevención del cáncer y neurobiología.
¿Cuál es la enzima que se ha resucitado y para qué sirve?
Se ha resucitado una lacasa fúngica, que tiene la capacidad de degradar madera y se está utilizando para mapear el proteoma en células humanas, así como para estudios en neurobiología.
¿Cómo se llevó a cabo el diseño de la enzima?
El diseño se basó en el cálculo de secuencias enzimáticas ancestrales, su producción en células modernas y su evolución dirigida en laboratorio para adaptarla a nuevas funciones.
Qué resultados se han obtenido con esta enzima?
La enzima ha mostrado potencial para actuar como sonda en la detección no invasiva del cáncer y ha sido relevante para estudios de microscopía electrónica relacionados con la motricidad y las interacciones neuronales.
¿Quiénes forman parte del consorcio multidisciplinario del proyecto?
El consorcio incluye expertos de diversas instituciones, como la Universidad de Stanford, Harvard, MIT y el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC.
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