Software bioinformA?tico y cA?ncer

Las proteA�nas estA?n formadas por cadenas de aminoA?cidos, y en cada proteA�na se pueden distinguir secuencias de aminoA?cidos cortas con una funciA?n discreta, llamadas motivos funcionales. En ocasiones estos motivos ya estA?n descritos, y en otras estA?n por definir. Cuando un motivo funcional aparece modificado, es posible que esa mutaciA?n influya en el desarrollo de una enfermedad como el cA?ncer. Verificar los posibles cambios en una proteA�na es uno de los primeros pasos parar llevar adelante una investigaciA?n sobre su funciA?n. Si tenemos en cuenta que el actual borrador del proteoma humano estA? formado por mA?s de 40.000 proteA�nas, buscar las mutaciones en cada una supone una tarea ingente.

Por esta razA?n, los tres investigadores empezaron a trabajar en la herramienta bioinformA?tica. AsA�, JosA� Antonio RodrA�guez tenA�a la pregunta biolA?gica; Asier Fullaondo el conocimiento de herramientas y bases de datos bioinformA?ticas; y Gorka Prieto la capacidad de programaciA?n. En un principio, los clA�nicos desarrollaron un software (WREGEX, disponible para la comunidad cientA�fica en el servidor de la Universidad del PaA�s Vasco que sirve para predecir y buscar de manera automA?tica ‘motivos funcionales’ (los pequeA�os grupos de aminoA?cidos que desarrollan tareas especA�ficas de una proteA�na). Probaron el programa para predecir ‘motivos’ que mueven una proteA�na desde el nA?cleo al citoplasma de una cA�lula, las llamadas ‘seA�ales de exportaciA?n nuclear’. Al finalizar esta fase de investigaciA?n en 2014, publicaron un artA�culo en a�?Bioinformaticsa�?. Pero, como dice JosA� Antonio RodrA�guez, «en investigaciA?n la respuesta a una pregunta abre la puerta a mA?s preguntas». La pregunta en esta ocasiA?n fue: A?quA� proteA�nas pueden tener en su secuencia de aminoA?cidos un ‘motivo’ funcional mutado en cA?ncer?

El equipo dio un paso mA?s y combinA? la informaciA?n sobre la secuencia de todas las proteA�nas humanas conocidas con el catA?logo COSMIC que recoge las mutaciones relacionadas con el cA?ncer. AsA�, aparece una nueva versiA?n (WREGEX 2.0) que permite comparar una proteA�na normal y la misma mutada para, de esta forma, poder predecir ‘motivos funcionales’ que hayan sido modificados y puedan tener una relaciA?n con el cA?ncer. «TambiA�n puedes tener experiencia en el funcionamiento de un motivo y quieres conocer en quA� proteA�nas puede aparecer y si aparece modificado en cA?ncer. Mediante este software obtienes candidatos para empezar a estudiar», explica Gorka Prieto.

Una vez desarrollado el programa bioinformA?tico habA�a que probarlo, y, para ello, realizaron un ‘ensayo de exportaciA?n en cA�lulasA?. Volvieron a escoger varios candidatos que pudieran constituir un motivo encargado de mover la proteA�na fuera del nA?cleo de la cA�lula. Comprobaron su funcionamiento y, tras modificarlos segA?n las mutaciones tumorales descritas en el catA?logo COSMIC, volvieron a realizar el ensayo. De esta manera, certificaron que los candidatos actuaban como una ‘seA�al de exportaciA?n’, que la mutaciA?n afectaba a su funcionamiento; y, en consecuencia, que el software era vA?lido.

La herramienta, por tanto, combina tres tipos de informaciones: las secuencias de proteA�nas, los motivos funcionales y las mutaciones del cA?ncer. «Una de las principales caracterA�sticas de WREGEX 2.0 es que puede estudiar simultA?neamente proteomas muy complejos, con muchA�simas proteA�nas, y combinar informaciA?n, en el caso del ensayo, con mutaciones de cA?ncer; pero la puerta estA? abierta a utilizar otras bases de datos que contengan informaciA?n sobre otro tipo de mutaciones. La ventaja, ademA?s, es que en un minuto se pueden analizar 40.000 proteA�nas, mientras que con otros programas el anA?lisis de una proteA�na llevaba varios minutos», explica Asier Fullaondo. Por tanto, mediante este software, se puede predecir que la alteraciA?n en una proteA�na puede influir en el desarrollo de la enfermedad, no sA?lo cA?ncer.

Hasta ahora, ya hay trece trabajos de investigaciA?n que han utilizado esta herramienta informA?tica. Y al servidor han entrado investigadores de China, JapA?n, Corea, Alemania y Estados Unidos. Mientras tanto, el tA?ndem multidisciplinar formado por los tres doctores ya piensa en seguir trabajando para mejorar la herramienta.