{"id":16967,"date":"2020-12-05T09:03:55","date_gmt":"2020-12-05T14:03:55","guid":{"rendered":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/?p=16967"},"modified":"2022-06-14T10:54:08","modified_gmt":"2022-06-14T15:54:08","slug":"biofabricas-que-generan-insumos-para-el-tratamiento-de-enfermedades-raras","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/biofabricas-que-generan-insumos-para-el-tratamiento-de-enfermedades-raras\/","title":{"rendered":"\u2018Biof\u00e1bricas\u2019 que generan insumos para el tratamiento de enfermedades raras"},"content":{"rendered":"

En la actualidad es muy com\u00fan que en plataformas digitales y en televisi\u00f3n se vean im\u00e1genes de cient\u00edficos haciendo pruebas en sus laboratorios para representar la labor que adelantan con el fin de obtener una vacuna que contenga la propagaci\u00f3n de la COVID-19. De la misma manera, en Colombia tambi\u00e9n hay especialistas que trabajan para obtener soluciones a otras enfermedades que aquejan a los seres humanos.<\/p>\n

Este es el caso del semillero de investigaci\u00f3n del Instituto de Errores Innatos del Metabolismo (IEIM) de la Pontificia Universidad Javeriana. Entre profesores, cient\u00edficos y estudiantes acumulan m\u00e1s de 20 a\u00f1os investigando sobre el diagn\u00f3stico y desarrollo de nuevas alternativas terap\u00e9uticas para el tratamiento de las enfermedades que son consideradas raras debido a su baja prevalencia sobre la poblaci\u00f3n en general, y cuya principal causa se atribuye a mutaciones o cambios en la informaci\u00f3n gen\u00e9tica.<\/p>\n

Esto quiere decir que en sus laboratorios, los especialistas analizan los cambios que se producen en los genes humanos, particularmente en la alteraci\u00f3n de la funcionalidad de la prote\u00edna encargada de la limpieza y degradaci\u00f3n de mol\u00e9culas espec\u00edficas presentes en los lisosomas de las c\u00e9lulas (que act\u00faan como un sistema digestivo). Como muchas de esas alteraciones humanas no tienen tratamiento a\u00fan, los integrantes del semillero buscan la forma de encontrar nuevas alternativas que permitan brindar a futuro una mejor calidad de vida a los pacientes.<\/p>\n

Una de\u00a0esas opciones\u00a0es la Terapia de Reemplazo Enzim\u00e1tico (TRE), que aprovecha la capacidad de la c\u00e9lula de tomar e internalizar compuestos para corregir un defecto en su interior. En este caso se modifican microorganismos para que sean productores de prote\u00ednas humanas que van a ser suministradas y captadas por las c\u00e9lulas de pacientes que no las tienen. Estas, a su vez, son transportadas hasta el lisosoma, donde trabajar\u00e1n en la degradaci\u00f3n de las mol\u00e9culas que se han acumulado.<\/p>\n

Ah\u00ed es donde los microorganismos son protagonistas. Las dos d\u00e9cadas de trabajo, en cabeza del doctor Luis Alejandro Barrera, hoy se materializan en la generaci\u00f3n de unas \u2018biof\u00e1bricas\u2019, es decir, unos ecosistemas de laboratorio para obtener una prote\u00edna humana a bajo costo que pueda ser empleada para el tratamiento de pacientes con Enfermedades de Dep\u00f3sito Lisosomal (EDL).<\/p>\n

\u201cCon los a\u00f1os se ha mantenido como una de las principales l\u00edneas de investigaci\u00f3n del Instituto, logrando al a\u00f1o 2020 producir en las \u2018biof\u00e1bricas\u2019 Escherichia coli (bacteria), Pichia pastoris (levadura), cuatro prote\u00ednas humanas recombinantes (llamadas t\u00e9cnicamente GALNS, IDS, Hex-A, Hex-B y NAGLU)\u201d, seg\u00fan se explica en un documento compartido a Pesquisa Javeriana por dicho semillero y que puede descargar aqu\u00ed<\/a>.<\/p>\n

\"\"
Fotograf\u00eda: Cortes\u00eda Carlos Javier Alm\u00e9ciga<\/figcaption><\/figure>\n

Equipo que trabaja en la l\u00ednea de investigaci\u00f3n de \u201cHerramientas biotecnol\u00f3gicas en Errores Innatos del Metabolismo\u201d<\/p>\n

La evoluci\u00f3n del semillero<\/strong><\/h3>\n

Desde la creaci\u00f3n del IEIM en 2002, la motivaci\u00f3n se centr\u00f3 inicialmente en la enfermedad de Hunter, poco conocida y de alto costo. Consiste en la acumulaci\u00f3n de cantidades masivas de mol\u00e9culas nocivas, que con el tiempo causan un da\u00f1o progresivo y permanente que afecta el aspecto, el desarrollo mental, la funci\u00f3n de los \u00f3rganos y las capacidades f\u00edsicas de las personas con esta afecci\u00f3n.<\/p>\n

Una parte fundamental del proceso era encontrar una prote\u00edna que significara una soluci\u00f3n de bajo costo para tratar ese tipo de trastornos. En ese camino, uno de los miembros del equipo se dio a la tarea de modificar un sistema biol\u00f3gico de menor complejidad como la bacteria Escherichia coli e insertarle el gen de una mol\u00e9cula llamada IDS para producir una prote\u00edna recombinante (IDShr).<\/p>\n

Aunque los resultados fueron alentadores porque se logr\u00f3 producir una prote\u00edna IDS madura y con actividad biol\u00f3gica, los investigadores encontraron que esta enzima no ten\u00eda todas las caracter\u00edsticas propias de la prote\u00edna IDS propia de los humanos. Sin embargo, este descubrimiento no descart\u00f3 a este sistema como \u2018biof\u00e1brica\u2019 para una alternativa terap\u00e9utica, pues tambi\u00e9n estimul\u00f3 nuevas ideas que continuaron trabaj\u00e1ndose.<\/p>\n

Posterior a estos hallazgos, los doctores Henry C\u00f3rdoba, Ra\u00fal Poutou y Homero S\u00e1enz, acompa\u00f1ados de otros integrantes del semillero, empezaron a usar microorganismos como la levadura Pichia pastoris (K. phaffi), cuya estrategia podr\u00eda ofrecerles una metodolog\u00eda r\u00e1pida, eficiente y econ\u00f3mica. As\u00ed lograron obtener las primeras levaduras modificadas con la informaci\u00f3n gen\u00e9tica requerida para producir la IDShr.<\/p>\n

Gracias a la evaluaci\u00f3n de cultivo para mejorar la producci\u00f3n de la prote\u00edna, adem\u00e1s de los procesos preliminares de purificaci\u00f3n y estudios computacionales para conocer la estructura, lograron aumentar el volumen de obtenci\u00f3n, caracterizar la enzima y comparar su estructura con otras prote\u00ednas de la misma familia.<\/p>\n

Con este nuevo hallazgo, en 2009 los doctores Carlos Javier Alm\u00e9ciga y Alex\u00e1nder Rodr\u00edguez iniciaron el proceso de producci\u00f3n de la enzima llamada GALNS, que podr\u00eda ser utilizada como alternativa para el tratamiento de la enfermedad de Morquio A o MPS IVA, la cual se caracteriza por la estatura corta y afectaci\u00f3n \u00f3sea grave de las personas mientras que el coeficiente intelectual es normal. Con relaci\u00f3n a este m\u00e9todo, contin\u00faan las investigaciones basadas en el an\u00e1lisis de la levadura, con el fin de lograr internar en las c\u00e9lulas una cepa que se direccione al ya nombrado lisosoma. Incluso esta nueva biof\u00e1brica contin\u00faa en estudio actualmente.<\/p>\n

La microbi\u00f3loga Angela Espejo, del Instituto, traslad\u00f3 estos estudios a las gangliosidosis GM2, enfermedades lisosomales, que adicional a otros s\u00edntomas, generan alteraciones en el sistema neurol\u00f3gico de los ni\u00f1os. Los hallazgos en este campo han promovido la investigaci\u00f3n en el efecto del tratamiento sobre el da\u00f1o en las neuronas de los pacientes.<\/p>\n

Actualmente, el semillero de investigaci\u00f3n del Instituto de Errores Innatos del Metabolismo (IEIM) eval\u00faa si las modificaciones realizadas por levaduras podr\u00edan tener un factor negativo sobre las c\u00e9lulas de los pacientes con Enfermedades de Dep\u00f3sito Lisosomal, a la vez que siguen con el an\u00e1lisis de nanopart\u00edculas y marcadores celulares que permitan mejorar el tratamiento y la calidad de vida de las personas que padecen los des\u00f3rdenes mencionados.<\/p>\n

\"\"
El biorreactor es el equipo donde se realiza la producci\u00f3n de las prote\u00ednas.<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Semillero de investigaci\u00f3n de la Pontificia Universidad Javeriana dise\u00f1a posibles estrategias terap\u00e9uticas para tratar mutaciones celulares que generan enfermedades en un n\u00famero reducido -pero no menos importante- de personas en el mundo.<\/p>\n","protected":false},"author":45,"featured_media":22076,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[374,127,3515,3698],"tags":[2459,1409,97,2458],"class_list":{"0":"post-16967","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-salud","8":"category-innovacion","9":"category-investigadores","10":"category-semilleros","11":"tag-enfermedades-lisosomicas","12":"tag-enfermedades-raras","13":"tag-investigacion","14":"tag-levaduras"},"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16967","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/users\/45"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=16967"}],"version-history":[{"count":5,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16967\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":31412,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/16967\/revisions\/31412"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media\/22076"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=16967"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=16967"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=16967"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}