Científicos del Centro de Biodiseño para el Descubrimiento Estructural Aplicado (CASD, por sus siglas en inglés) de la Universidad Estatal de Arizona (Estados Unidos) han recurrido al espacio exterior para comprender cómo funciona la proteína Taspase 1, lo que permitirá más tarde desarrollar una medicina para tratar distintos tipos de cáncer. El bioquímico español José Manuel Martín García, investigador de dicha universidad, es quien lidera este proyecto financiado por la NASA.
Martín y dos personas del equipo viajaron a Cabo Cañaveral, en Merritt Island, Florida (EE. UU.), desde donde el Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional (EEI) lanzó al espacio esta proteína el pasado 4 de mayo en un laboratorio orbital a bordo de la nave espacial Dragon de SpaceX.
Junto con la NASA y el Instituto Nacional del Cáncer, el objetivo del equipo era cultivar cristales en condiciones de microgravedad. Ahora que el cohete ha regresado a tierra este lunes después de cuatro semanas en la órbita terrestre baja, los investigadores podrán analizar los cristales que se formaron de la proteína. “Estamos interesados en ver el sitio activo de la enzima (la proteína es una enzima), cómo es, qué aminoácidos están en el sitio activo. Queremos estudiar el funcionamiento de la proteína y cómo lleva a cabo esa función en la célula”, explica el también químico por la Universidad de Granada.
El equipo de seis personas –entre los que se encuentran la estudiante de doctorado Nirupa Nagaratnam, la licenciada Rebecca Jernigan y la director del CASD, Petra Fromme– que lidera el científico español lleva dos años y medio trabajando con este proyecto pero no fue hasta octubre del año pasado cuando comenzó la colaboración con la NASA que termina en agosto y por la que recibió 70.000 euros.
Esta fase es tan solo el inicio de la investigación. “Una vez que sepamos cómo es el sitio activo de la proteína, podemos diseñar unas moléculas pequeñitas que llamamos inhibidores que luego en un futuro pueden ser para el desarrollo de fármacos, que se puedan utilizar en ensayos clínicos para combatir las enfermedades como el SIDA o el cáncer”, precisa. Estos nuevos medicamentos de base biológica permitirán erradicar las células tumorales sin destruir el tejido circundante.
La microgravedad permite llevar a cabo experimentos más precisos que en la tierra. Según la NASA, el espacio es un entorno ideal para estudiar proteínas tridimensionales complejas porque la gravedad y las fuerzas conectivas (la convección es una forma de transferencia de calor) no infirieren con la formación de cristales, lo que permite la creación de cristales más grandes y perfectos. “Ahora nuestro proyecto está centrado en obtener unos cristales de una mejor calidad que los que tenemos actualmente en la tierra. Aquí producimos los cristales pero tienen muy poca calidad”, corrobora Martín, quien con su equipo, ha sido el primero en publicar la forma tridimensional completa de la proteína pero no en el nivel de resolución que les gustaría.
Entender la estructura de una proteína puede tardar décadas. Los científicos recurren frecuentemente a la cristalografía de proteínas, una de las técnicas más poderosas para determinar la estructura tridimensional de macromoléculas a nivel atómico, que se basa en la técnica de difracción de rayos X.
Martín dedica su tiempo a analizar los cristales de las proteínas. En este caso ha enfocado sus esfuerzos en indagar en la Taspase 1, conocida por su papel en el desarrollo de los órganos del embrión humano. Entender la estructura compleja de esta proteína es imprescindible para entender la salud humana. El cáncer cerebral de glioblastoma, el cáncer de mama, así como algunas formas de leucemia pueden secuestrar el Taspase 1 para aumentar rápidamente la población de células cancerosas. El primero de estos es una enfermedad incurable en la que las células se reproducen tan rápidamente que hasta ahora los médicos no han podido detener el proceso. Los tumores se pueden extirpar pero no liberan al cerebro de las células cancerosas residuales que continúan multiplicándose.
Tras ocho años en Estados Unidos, y pese a que en España no podría haber hecho una investigación como la que ha realizado allá (en la que necesitó lanzar un cohete al espacio y un tipo de infraestructura que aquí no se tiene), Martín se está planteando volver a su tierra y seguir explorando la estructura de las proteínas.
