El proteoma humano, como tal, es el conjunto de proteínas que producen los genes. En total, producen alrededor de 20.300 proteínas. Para explicarlo de una forma más o menos gráfica, cada uno de esos genes va a expresar un mensaje encriptado, que puede ser sujeto a diversas modificaciones para dar submensajes. Esos submensajes se transmiten finalmente a una herramienta que es la proteína. Las proteínas son las que realizan las funciones celulares. Entonces, si se quiere saber cómo funciona el organismo, cómo se altera y cómo produce una patología, habrá saber qué son las proteínas, dónde se encuentran, cómo funcionan, cómo se regulan. Una vez entendido eso, se podrá determinar enseguida cuándo se producen alteraciones y, por lo tanto enfermedades.

Historia de la proteómica

Aunque el Proyecto del Proteoma Humano no lleva ni tan siquiera dos años, desde que se presentó en Sidney durante la Conferencia Anual del Proteoma Humano en septiembre de 2010, las proteínas se llevan estudiando ya muchos años, varias décadas. Durante los años 70 y 80 ya se estudiaban las proteínas. Pero se estudiaban individualmente, proteína a proteína. En los años 90, el desarrollo tecnológico abre infinidad de puertas al desarrollo de las técnicas de estudio biomédico y comienza a verse la posibilidad de estudiar las proteínas en su conjunto.

Pero, sin duda alguna, el gran desencadenante del desarrollo de la proteómica fue el desciframiento del genoma humano, que se anunció en Washington el 14 de abril de 2003 por el director del Instituto Nacional de Investigación sobre el Genoma Humano, Francis Collins.

En opinión del presidente de la Sociedad Española de la Proteómica, Fernando Corrales, “el desciframiento del genoma humano, a nivel de ciencia, ha sido una revolución, uno de los grandes hitos que ocurren en el mundo de la ciencia y que suponen un punto de inflexión”. Y ha sido indispensable para dar un paso más y pasar de la genómica a la proteómica. Una vez descifrados todos los genes, se pueden conocer todas las proteínas.

Con toda la experiencia acumulada a lo largo de las décadas de estudio de las proteínas, el desarrollo tecnológico y las puertas que ha abierto el genoma humano, en septiembre de 2010, la Organización del Proteoma Humano decide que ya están en disposición de empezar a resolver el proteoma humano en su conjunto.

¿Qué es el proyecto del Proteoma Humano?

El Proyecto del Proteoma Humano es el acuerdo al que han llegado una serie de consorcios internacionales auspiciados por la Organización del Proteoma Humano (HUPO) para desentrañar toda la complejidad del Proteoma.

Estos consorcios están formados por laboratorios, tanto públicos como privados, que se van a coordinar para ir descifrando los misterios que todavía encierran las proteínas. Cada consorcio ha elegido o se le ha asignado un cromosoma que, por la experiencia de los laboratorios que lo conforman o por el especial interés en algún campo concreto de la biomedicina, le son más propicios.

Hay dos formas de sumarse al consorcio. Por un lado, se puede formar parte de la investigación en cromosomas. Por otro, se pueden aportar datos de las proteínas en el contexto de tejidos o de las diferentes enfermedades humanas.

Los diferentes laboratorios que conforman estos consorcios mantienen periódicamente reuniones entre ellos para coordinar sus tareas y posteriormente, también exponen sus pasos ante la Organización del Proteoma Humano.

En el caso de España, existen dos ramas. Por un lado se encuentra la Sociedad Española de Proteómica. Por decirlo de una forma, aportan la parte teórica de la investigación. Está formada por más de 200 expertos que tienen toda su investigación relacionada con la proteómica. Por otro lado, está ProteoRed, una red de 19 laboratorios consorciados que aportan la parte más práctica. Es la encargada de desarrollar todas las herramientas y métodos de trabajo.

¿De qué se va a encargar España?

Hasta hace unos pocos meses, España iba a trabajar, junto con Suecia, en el cromosoma 19. Pero recientemente se ha decidido cambiar de planes y los equipos españoles trabajaran sobre el cromosoma 16. Este cromosoma es quizá uno de los más desconocidos. Tiene alrededor de 1400 genes que producen unas 900 proteínas. Pero aproximadamente el 25 por ciento de ellas son unas absolutas desconocidas. No se han visto nunca, no se sabe cómo son ni qué efectos producen ni cómo se comportan. Ese es uno de los grandes retos a los que se tiene que enfrentar el consorcio español.

De los genes que se conocen, se sabe que muchos de ellos tienen una alta participación en algunos tipos de cáncer. Otros tienen relación con determinadas enfermedades neurodegenerativas. Teniendo en cuenta que España es uno de los países con mayor esperanza de vida, puede ser de gran utilidad descifrar el comportamiento de las proteínas que actúan en estas enfermedades.

Además, unos trabajos relativamente recientes que apuntan que muchos de estos genes y, por lo tanto, sus proteínas, tienen mucho que ver con procesos de obesidad. Se trata de un problema de gran actualidad teniendo en cuenta el aumento de la obesidad fruto del sedentarismo, del cambio en las costumbres gastronómicas que hace que comamos más deprisa y peor. Aparte del aspecto estético que tiene la obesidad, lo más importante son las enfermedades que puede generar, por lo que la investigación de este cromosoma puede aportar respuestas a estos problemas.

Pero, además, los laboratorios españoles no se van a limitar a la investigación del cromosoma 16. Van a tener la oportunidad de trabajar con un consorcio canadiense que va a estudiar el cromosoma 6. El principal interés que tiene España en este cromosoma reside en que contiene los genes que determinan el rechazo a los trasplantes y España es el primer país a nivel mundial en cuanto a número de trasplantes, por lo que los avances que se produzcan en estos genes pueden resultar altamente beneficiosos para mejorar los resultados de estos trasplantes.

¿Cómo se investiga el proteoma?

La proteómica tiene como dos áreas claramente diferenciadas. Una que es eminentemente experimental.  Con un tejido sano y un tejido enfermo se observan las diferencias, se identifican. Si se estudian las proteínas presentes en ambos tejidos se puede obtener gran cantidad de información. Comparando las de un tejido y otro se puede llegar a explicar por qué se ha desencadenado la enfermedad e, incluso, pueden proporcionar las herramientas para hacer un diagnóstico.

Aquí es donde entra la otra área de la proteómica. Ésta es más teórica. Fruto del análisis de ambos tejidos y comparando las proteínas en uno y en otro, se pueden cuantificar las diferencias, establecer los umbrales de la patología. Se pueden cuantificar a partir de qué cantidad de una determinada proteína identificada en los dos tejidos se puede considerar que existe una enfermedad y qué cantidades de proteínas se pueden considerar que se está en los parámetros normales, que no existe la enfermedad.

Los laboratorios que forman parte de los consorcios dedicados a la proteómica no son nuevos en estos estudios, sino que llevan años analizando los tejidos y las proteínas. Por ese motivo, en las enfermedades o las proteínas concretas que han estado estudiando durante años tienen ya más o menos establecidos los parámetros. Por eso, en el Proyecto del Proteoma Humano no se dedican a una investigación arbitraria sino que se centran precisamente en esas patologías en las que se han especializado.

Con el Proyecto del Proteoma Humano, lo que se trata es de intercambiar información y con las herramientas tecnológicas que proporcionan, por ejemplo, otros participantes del consorcio o que se desarrollan dentro del Proyecto es confirmar esos parámetros, reafirmar la corrección de la investigación que se está desarrollando y diseñar un método de medida que pueda ser utilizado en un centro médico por el médico.