Un innovador proyecto internacional, que involucra al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha logrado 'resucitar' y 'evolucionar' una enzima ancestral extinta con aplicaciones prometedoras en la prevención del cáncer y en el ámbito de la neurobiología. Este trabajo ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature Chemical Biology, donde se detalla el proceso que incluye el cálculo de secuencias enzimáticas ancestrales, su producción en células modernas y la evolución dirigida en laboratorio para adaptarlas a nuevas funciones.
El investigador Miguel Alcalde, del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP), subraya que “el diseño final de la enzima ha sido como viajar atrás y adelante en la escala temporal de la evolución”. Esta enzima, un tipo de lacasa fúngica, es producida por ciertos hongos para degradar madera. A pesar de que las lacasas actuales no mostraron buenos resultados al ser producidas en células humanas, una lacasa ancestral demostró ser eficaz, según explica David González, también investigador del CSIC en el ICP.
Aplicaciones biomédicas prometedoras
Una vez diseñada, esta enzima se produce y se presenta en la superficie de las células humanas. El equipo de investigación evaluó su potencial biomédico y descubrió que puede funcionar como sonda para mapear el proteoma —es decir, las proteínas de membrana— en células humanas. En particular, permite observar los cambios durante la activación de las células T en presencia de tumores. “Estos resultados abren la puerta a crear nuevos marcadores para la detección del cáncer de manera no invasiva”, afirma Alcalde.
Además, esta enzima resulta ser altamente relevante para estudios de microscopía electrónica aplicados a neurobiología. Facilita el delineado de interacciones entre neuronas neuromotoras y paquetes de fibras musculares, lo cual es crucial para estimular la motricidad. González menciona que han validado este enfoque utilizando moscas transgénicas mediante ensayos in vitro, analizando por microscopía electrónica el delineado superficial generado por la acción de la enzima.
Un consorcio multidisciplinario
Este consorcio multidisciplinario reúne a expertos en diversas áreas: desde el marcado en superficie de células T y cerebrales (Universidad de Stanford) hasta proteómica (Universidad de Harvard y MIT) e ingeniería de enzimas mediante evolución dirigida y resurrección ancestral (Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC). La colaboración entre estas instituciones refuerza el potencial innovador del proyecto.
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.
¿Qué tipo de enzima se ha resucitado y para qué sirve?
Se ha resucitado una lacasa fúngica, que tiene la capacidad de degradar madera y se está estudiando por su potencial en biomedicina, especialmente para detectar cáncer de manera no invasiva.
¿Cómo se logró optimizar la enzima ancestral?
La enzima fue optimizada mediante herramientas de evolución dirigida, emulando el proceso de evolución natural a escala de laboratorio.
¿Cuáles son las aplicaciones biomédicas de esta enzima?
La enzima puede actuar como sonda para mapear el proteoma en células humanas y ayudar a crear nuevos marcadores para la detección no invasiva del cáncer. También es relevante para estudios de neurobiología, permitiendo analizar interacciones neuronales.
¿Quiénes forman parte del consorcio multidisciplinario del proyecto?
El consorcio incluye expertos en marcado en superficie de células T y cerebrales de la Universidad de Stanford, proteómica de Harvard y MIT, así como ingeniería de enzimas mediante evolución dirigida del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC.
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