Una innovadora metodología, el transcriptoma de novo, permite obtener la identidad y la expresión de transcritos de interés (como las toxinas) sin necesidad de tener un conocimiento previo sobre el organismo estudiado. Las consecuencias de este avance son múltiples; entre ellas, el consorcio europeo VENOMICS, en el que participa la empresa española Sistemas Genómicos, está empleando este recurso para poder analizar organismos presentes en la Naturaleza que hasta ahora no habían podido ser caracterizados.

Como explica Juan Carlos Triviño, jefe del Departamento de Bioinformática de Sistemas Genómicos, “conseguimos identificar y caracterizar toxinas de las que hasta ahora no teníamos información previa, lo que abre enormes posibilidades en el descubrimiento de nuevos fármacos”.

En concreto, el proyecto VENOMICS trata de generar nuevos fármacos a partir de venenos de animales, pero además pretende hacerlo de forma más eficiente, rápida y barata que hasta el momento. Este proyecto europeo, fruto de la colaboración de varias instituciones y empresas punteras del viejo continente, propone una innovadora estrategia de trabajo que representa un nuevo modelo para el descubrimiento de nuevos fármacos a partir de veneno de animales.

Actualmente, “se estima que hay más de 170.000 animales venenosos y alrededor de 40 millones de proteínas de venenos, algunas de las cuáles podrían ser cruciales para el desarrollo de nuevos fármacos”, subraya la Dra. Rebeca Miñambres, coordinadora de Proyectos de Sistemas Genómicos.

Crear de la nada
La Transcriptómica es el estudio del conjunto de ARN que existe en una célula, tejido u órgano, mientras que laproteómica se ocupa del estudio a gran escala de las proteínas (en particular, de su estructura y función). Ambas son disciplinas recientes que están aportando un avance sustancial a nivel biomédico.

Con el transcriptoma de novo se da un paso más en la investigación de la Naturaleza y el aprovechamiento de los recursos naturales. Y es que, según destaca Juan Carlos Triviño, “ahora estamos obteniendo la identidad y la expresión de toxinas sin disponer de genoma de referencia o del mismo transcriptoma, lo que permite la posibilidad de estudiar organismos presentes en la Naturaleza que antes no habían sido anotados ni caracterizados”.

A juicio de este experto, “estas metodologías abren la puerta al estudio de la Naturaleza sin un conocimiento previo y a muy alta resolución, permitiendo la identificación y cuantificación de los transcritos en un amplio espectro, incluso aquellos de baja expresión”.

La aportación de la NGS
En este contexto, las nuevas tecnologías de secuenciación masiva (Next Generation Sequencing-NGS)son un factor esencial en este proceso. “Gracias a ellas se obtienen millones de secuencias (materia prima) para que posteriormente sean ensambladas por los procesos bioinformáticos, permitiendo obtener una resolución elevada en la identidad de los transcritos, incluso en aquellos de muy baja expresión”.

En el marco del proyecto VENOMICS se están investigando animales venenosos hasta hoy no caracterizados. Se están utilizando las últimas técnicas de secuenciación que permiten procesar las muestras adecuadamente, a pesar de su complejidad; y es que, incluso,en muchos casos se está logrando la caracterización de toxinas desconocidas a pesar de disponer de poca cantidad de material biológico de las mismas.

La empresa española de diagnóstico genético Sistemas Genómicos aporta al proyecto la utilización de las últimas tecnologías en secuenciación masiva y la aplicación de nuevos protocolos de “low input”, es decir, la posibilidad de secuenciar con una mínima cantidad de material biológico de partida. Como explica el Jefe del Departamento de Bioinformática de esta compañía, “gracias a diferentes herramientas bioinformáticas es posible ensamblar esta información y obtener la identidad de los transcritos que están presentes en las glándulas venenosas de estos animales”; según concluye, “con estas secuencias se puede inferir la identidad de nuevas toxinas de interés farmacológico”.

En este momento, se están secuenciando decenas de animales con la metodología establecida en protocolos, donde se evalúa la calidad en diferentes pasos esenciales. Con estos protocolos se está llevando a cabo la identificación de miles de transcritos que son procesados y anotados por otros miembros del consorcio para facilitar su identificación.