La proteómica es todavía un campo de investigación bastante joven que se ocupa del conjunto total de todas las proteínas (proteoma) y las analiza más de cerca, intentando averiguar qué proteínas existen en las células, qué funciones tienen y cómo interactúan entre sí. Todo nuestro cuerpo está compuesto por miles de proteínas diferentes. Y las enzimas, que también están formadas por proteínas, regulan procesos metabólicos importantes.
Con la ayuda de la proteómica podemos crear una especie de enorme biblioteca en la que las proteínas se clasifican y ordenan. De este modo obtenemos una mejor comprensión de las interrelaciones en nuestro cuerpo y podemos entender qué procesos se alteran en las enfermedades o cómo actúan los medicamentos en el organismo.Te mostramos de forma comprensible en este artículo qué es la proteómica, qué tiene que ver con la epigenética y cómo podemos utilizar esta técnica.
¿Qué es la proteómica?
Formulado de manera totalmente objetiva, la proteómica es el estudio y análisis exhaustivo del proteoma, es decir, del conjunto total de todas las proteínas que se expresan en una célula, un tejido, un organismo o un sistema biológico específico en un momento determinado. Se ocupa de la identificación, cuantificación, estructura, función e interacciones de las proteínas, así como de sus cambios bajo diferentes condiciones.
Mediante el uso de tecnologías avanzadas, como la espectrometría de masas y las herramientas bioinformáticas, la proteómica tiene como objetivo, obtener una comprensión detallada del papel de las proteínas en los procesos biológicos y en las enfermedades y contribuye así de manera significativa al desarrollo de nuevos métodos de diagnóstico, terapias y a la comprensión de los mecanismos de las enfermedades.
El proteoma como el guardarropa de tu vida
Proteómica: ¿se puede explicar de forma más comprensible?
Es cierto que los complejos fundamentos de la proteómica no son tan fáciles de explicar. En nuestro artículo sobre la epigenética la hemos comparado con los controles de volumen .< Para la proteómica podemos utilizar otra analogía: un armario.
Imagina que tu armario está lleno hasta el tope de diferentes prendas de ropa, cada una de las cuales cumple una función específica. Cada prenda de ropa representa una proteína en tu cuerpo, y el conjunto de todas las proteínas (es decir, de tu armario) se denomina proteoma .
Al igual que un armario, el proteoma puede ser muy diverso, con una gran variedad de proteínas responsables de diferentes funciones y procesos celulares. Algunas proteínas son como tus prendas favoritas, que usas a menudo y que desempeñan un papel importante en tu vida diaria. Hier se hablaría de proteínas esenciales .
Otras proteínas son como las prendas de ropa que rara vez se usan o las de temporada, que solo se necesitan en determinadas ocasiones.
El guardarropa de la vida
Del mismo modo que organizas tu armario según tus necesidades y eliges ciertas prendas que se adaptan a tu estilo, tu cuerpo regula la expresión y la actividad de diferentes proteínas según las exigencias y condiciones. Este proceso se denomina proteómica y consiste en el estudio y análisis de todas las proteínas de una célula, un tejido o un organismo en un momento determinado.
Por ejemplo, cuando entrenas, tu cuerpo puede producir proteínas que son importantes para la regeneración muscular y el desarrollo de nueva masa muscular. Estas proteínas se activan para satisfacer las demandas específicas de tu entrenamiento. De forma similar a como eliges tu ropa deportivapara prepararte para tu sesión de entrenamiento, tu cuerpo selecciona ciertas proteínas para posibilitar las adaptaciones fisiológicas al entrenamiento.
La proteómica nos permite estudiar la compleja interacción de las proteínas en los sistemas biológicos y comprender cómo responden a diferentes factores ambientales, enfermedades o intervenciones terapéuticas. Mediante el análisis del proteoma, podemos obtener información sobre el funcionamiento de las células y los tejidos y descubrir nuevas posibilidades para el diagnóstico, el tratamiento y la prevención de enfermedades. Para mantener la analogía, investigamos qué “prendas de vestir” se utilizan en qué situaciones de la vida.
¿Por qué se utiliza la proteómica?
La proteómica ofrece una especie de “vista en vivo” de la célula. Con la genética, hasta ahora “solo” hemos podido hacer visibles los planos de construcción. Gracias a la proteómica, ahora es posible obtener una nueva perspectiva. Podemos ver si las proteínas se modifican nuevamente después de su traducción, z.B. mediante fosforilaciones o glicosilaciones. Es decir, obtenemos una visión más detallada de los procesos de la célula. De este modo, los investigadores también pueden estudiar mejor las interacciones proteína-proteína y, por lo tanto, comprender mejor complejas vías de señalización biológica.
¿Qué ventajas ofrece la proteómica?
La proteómica es el siguiente paso hacia una medicina más personalizada. Gracias a los esfuerzos de investigación, en el futuro podría ser posible identificar mejor nuevos biomarcadores de enfermedades o moléculas diana terapéuticas. Además, con la ayuda de la proteómica podemos aumentar nuestra comprensión de cómo actúan los medicamentos en el cuerpo.
La investigación aún se encuentra relativamente en una fase inicial, pero ya existen algunos estudios muy interesantes. En este estudio se analizaron 36 personas con diferentes condiciones antes y después del ejercicio. Los análisis fueron extremadamente exhaustivos, desde análisis de sangre y del proteoma hasta análisis genéticos.Los investigadores pudieron determinar que algunas proteínas eran adecuadas como marcadores para el rendimiento posterior en la prueba de resistencia. Además, descubrieron que las personas con una resistencia a la insulina muestran una respuesta diferente al ejercicio. Antes de derivar de ello enfoques de tratamiento precisos, aún es necesario investigar un poco más, pero los resultados hasta ahora son sumamente interesantes.
¿Cómo se miden las proteínas?
Existen diferentes métodos para medir proteínas. De gran importancia para la proteómica es un espectrómetro de masas. Pero ¿cómo funciona un aparato así?
Un espectrómetro de masas es como una balanza sofisticada, que ordena diminutas partículas como proteínas o péptidos (fragmentos cortos de proteínas) según su peso.Imagina que tienes una bolsa con bolas de diferentes tamaños y quieres ordenarlas según su tamaño. Un espectrómetro de masas hace básicamente lo mismo, solo que con moléculas. Para que te hagas una mejor idea del proceso que hay detrás, te hemos representado los distintos pasos de trabajo de la forma más sencilla posible:
Descubre tu proteoma con el test Molecular Profile de MoleQlar. Más información ahora.
Paso 1: Preparación de la muestra
Primero se extraen las proteínas de una muestra de células o tejido. Como las proteínas son demasiado grandes y complejas para analizarlas directamente, se “descomponen” en partes más pequeñas, llamadas péptidos, mediante un proceso denominado digestión (similar a lo que ocurre con los alimentos).
Paso 2: Ionización
Luego, los péptidos se introducen en el espectrómetro de masas, donde se ionizan. Esto significa que los péptidos se cargan eléctricamente, de forma similar a cuando frotas globos contra tu cabello y luego se quedan “pegados” a la pared.
Paso 3: Vuelo a través del espectrómetro de masas
Los péptidos cargados se envían a través del espectrómetro de masas. El dispositivo utiliza campos eléctricos para acelerar los péptidos. Cuanto más ligero es un péptido, más rápido se mueve a través del dispositivo. Es como si soplaras pelotas de diferentes tamaños a través de un túnel de viento; las más pequeñas vuelan más rápido que las más grandes.
Paso 4: Detección
Al final del “vuelo”, los péptidos llegan a un detector. El detector mide la velocidad a la que llegó cada péptido, lo que permite deducir su peso (más exactamente, la relación entre masa y carga).Esta información se representa en un espectro que parece un diagrama de montaña, con picos que corresponden a diferentes péptidos.
Paso 5: Análisis de los datos
Los datos recopilados – el espectro de masas – se comparan con una base de datos que contiene información sobre péptidos y proteínas conocidos. Mediante esta comparación, los científicos pueden averiguar, qué proteínas estaban presentes en la muestra y en qué cantidad.
Un espectrómetro de masas funciona, por tanto, como una balanza muy precisa que descompone las proteínas en partes más pequeñas, carga eléctricamente estas partes, luego las hace volar a través de un dispositivo y mide qué tan rápido se mueven. Esta información nos ayuda a entender qué proteínas están presentes en una célula o un tejido y cómo funcionan.
Conclusión sobre la proteómica
La proteómica es un campo de investigación aún bastante joven. Uno de los primeros artículos sobre este tema apareció en el año 2000 en la prestigiosa revista Lancet con el título: „Preotomics: new perspectives, new biomedical opportunities“.
Desde entonces, la investigación ha avanzado considerablemente. Los métodos se han vuelto cada vez más sofisticados y económicos, lo que ha permitido estudiar la proteómica a mayor escala. Con la ayuda de la Inteligencia Artificial (IA), la ciencia puede analizar mejor las enormes cantidades de datos y así descubrir nuevos biomarcadores o desarrollar nuevas terapias con la ayuda de la proteómica.
