Microarrays para detectar interacciones entre proteínas y ligandos
Los péptidos son componentes esenciales de todos los organismos vivos, al abarcar partes de la estructura celular o desempeñar funciones vitales como por ejemplo reacciones enzimáticas, procesos metabólicos y señalización celular. Por ello reviste una enorme importancia analizar la estructura de las proteínas y comprender la función de éstas en los procesos biológicos, de cara a desentrañar los mecanismos que subyacen a diversas enfermedades. Dada la diversidad de proteínas y de sus componentes peptídicos, se necesita una técnica que permita analizar a la vez casi todas las proteínas del proteoma humano. El cometido del proyecto financiado con fondos europeos «High-density peptide microarrays and parallel on-line detection of peptide-ligand interactions» (PEPCHIPOMICS) era desarrollar un método para posibilitar el análisis de microarrays de péptidos a gran escala. Con este fin, el consorcio sintetizó un chip de microarrays de base proteica y de coste asequible empleando fotoquímica fotodirigida, lo cual implica la adición de aminoácidos a dicho chip. Gracias a esfuerzos de optimización se obtuvo un nuevo sintetizador de microarrays de péptidos de alta resolución que facilitó la síntesis simultánea de varios cientos de miles de campos peptídicos y de dos millones de péptidos por matriz. Los socios participantes confían en que tal cantidad de péptidos resulte suficiente para representar el conjunto del proteoma humano. La interacción entre las sondas peptídicas inmovilizadas en el chip y sus dianas se midió con una nueva técnica sin etiquetas. La incorporación de una cámara de vídeo CCD (siglas de «dispositivo de carga acoplada») permitió recoger datos en tiempo real de todos los distintos puntos. También se desarrolló un sistema de extracción de datos para analizar datos de alto rendimiento de los microarrays peptídicos. Una aplicación especialmente interesante del chip fue la caracterización en detalle de epítopos de anticuerpos. Justamente para mostrar con precisión los epítopos de unión a anticuerpos, en el chip se usó una colección exhaustiva de secuencias peptídicas cortas (de una longitud de quince aminoácidos). Otras aplicaciones de esta técnica fue el mapeo de particularidades de células T del sistema inmunitario mediante la determinación de los péptidos que se unen a receptores de antígenos del complejo principal de histocompatibilidad (MHC). Esto posee gran relevancia para identificar epítopos autoinmunes o alergénicos en potencia. En conjunto, las aplicaciones posibles del microarray peptídico de PEPCHIPOMICS lo convierten en una herramienta muy valiosa para investigar funciones proteicas tanto en la salud como en enfermedades diversas de modo eficiente y asequible económicamente. Además, la información derivada podría allanar el camino para el desarrollo de medicamentos de base peptídica.