La investigadora berciana del Instituto de Biología Funcional y Genómica (IBFG), centro mixto del CSIC y la Universidad de Salamanca), Cristina Viéitez Manrique, lidera el proyecto ‘Cracking the Post-Translational Modification Crosstalk Code in S. cerevisiae’, conocido por su acrónimo PTMtalk, que tiene como objetivo desentrañar el “lenguaje” que utilizan las proteínas para comunicarse. Para ello, cuenta con uno de los prestigiosos proyectos Starting Grants, otorgados por el Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés), que incluye una financiación de 1,5 millones para los próximos cinco años.
De acuerdo con la información dada a conocer por la Agencia para la Difusión de la Ciencia y la Tecnología (Dicyt), estos proyectos, que son parte del programa Horizonte Europa, financian apuestas “arriesgadas, pero que tienen un potencial muy alto”, en palabras de Viéitez, Premio Ical 2024 por la provincia de León. Los fallos en este proceso tienen efectos negativos en las células, como el descontrol de su crecimiento o su muerte, algo que, a su vez, tiene implicaciones en el diagnóstico y tratamiento de muchas enfermedades.
El trabajo se va a desarrollar con Saccharomyces cerevisiae, la levadura que se emplea en la fermentación del pan, el vino y la cerveza. “Hay mecanismos que se han conservado a lo largo de la evolución, los podemos identificar en organismos muy simples y, después, ver si también se encuentran en las células humanas”, comenta la investigadora. Usar este modelo para las células eucariotas, como las del ser humano, facilita la investigación, ya que “nos permite manipularlas genéticamente y de forma masiva”.
Dentro de las células, hay miles de proteínas que “hablan” entre ellas, pero “el lenguaje que utilizan no se conoce muy bien”. Hasta ahora, los científicos eliminaban una proteína concreta para tratar de averiguar cuál era su función. El problema es que, en realidad, pueden tener diversos papeles en función del contexto. “Una misma persona puede hacer de trabajadora o de madre dependiendo de dónde y con quién está”, comenta la investigadora del IBFG, “y a las proteínas les sucede lo mismo”.
Por eso, el enfoque del proyecto PTMtalk es diferente al habitual. El objetivo es introducir mutaciones para eliminar funciones concretas en cada paso, en lugar de quitar toda la proteína. De esta forma, el resultado es mucho más específico. Sin embargo, al mismo tiempo, se podrá realizar a gran escala, estudiando miles de aspectos diferentes. Será un análisis “masivo y costoso” con un resultado incierto, aunque “encontremos lo que encontremos, será algo nuevo y dará mucha información”, afirma la experta.
Esta nueva estrategia se apoya en la combinación de dos métodos distintos, uno de ellos desarrollado por Viéitez en su etapa postdoctoral . Además, el avance de la tecnología en los últimos años es clave, ya que para el estudio masivo del lenguaje de las proteínas es imprescindible contar con potentes robots, dos de ellos ya están en el IBFG, mientras que otro se va a incorporar gracias a este proyecto. Además, la cantidad de datos que se van a obtener es tan ingente que implicará la realización de análisis computacionales.
Avanzar en este campo tendrá muchas consecuencias. Algunas de las proteínas de las que potencialmente se puede obtener nueva información podrían estar implicadas en enfermedades como el cáncer, el alzhéimer y muchas otras patologías. “Cuando tengamos los primeros resultados sabremos en qué línea podremos ayudar más. Por el momento, se trata de una primera aproximación con un modelo sencillo que nos permite trabajar a gran escala. Después, otros investigadores podrán usar estos datos para analizar proteínas implicadas en diferentes enfermedades y contextos”, comenta la científica.
“Nuestro sueño sería colaborar con grupos expertos en diferentes patologías para trasladar los resultados de levaduras a células humanas y enfermedades”, asegura, lo que podría tener un importante impacto en terapias y diagnósticos. Por el momento, en esta fase de investigación básica el equipo del IBFG ya colabora con grupos de Alemania y de Bélgica.
Viéitez (Matachana, León, 1984), ha pasado por laboratorios de Suecia, Alemania y Suiza y regresó a España gracias a una de las prestigiosas ayudas Ramón y Cajal en 2023 para formar su propio grupo de investigación en el IBFG. “Una de las cosas que más me atrajo es que este centro está apostando por la incorporación de grupos que estudian biología de sistemas, para analizar los procesos de una forma más global”, comenta. Ahora, gracias al nuevo proyecto espera incrementar su equipo. “Podemos atraer a Salamanca a investigadores internacionales”, destaca.