Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Tras el genoma, ¿el quinoma?

En un ambiente todavía navideño no sería inapropiado utilizar el lenguaje evangélico de las parábolas. Por ello, podríamos comenzar esta colaboración con la frase : "El tema de hoy es como....".

¿Cómo qué?. Imaginemos una moderna y sofisticada instalación productiva de bienes o de servicios, alojada en un edificio totalmente inteligente. En la instalación existen miles de conjuntos de sistemas e instrumentos individuales cuyo funcionamiento o inactividad deben coordinarse perfectamente, para lo cual, cada uno de ellos, dispone de un lector de tarjetas. Los supervisores poseen tarjetas individuales, con su número secreto identificativo, que le permiten, dependiendo de su grado de responsabilidad, poner en marcha o parar un dispositivo o un conjunto de dispositivos, es decir, acceder y hacer funcionar a un número determinado de lectores de tarjetas.

SISTEMA INTELIGENTE. Por tanto, un dispositivo o un sistema de dispositivos, en un momento dado, puede tener dos alternativas: estar activo o estar inactivo. La actividad o inactividad depende de que un pequeño accesorio, el lector de tarjetas, reconozca a la tarjeta concreta y emita la orden correspondiente. Como es lógico, un dispositivo concreto debe ser controlado más o menos restrictivamente, dependiendo de su naturaleza, por uno o varios supervisores a través de sus correspondientes tarjetas individuales. Ello significa, como se indica antes, que un supervisor, de acuerdo con su responsabilidad, puede tener acceso a un único, o a varios dispositivos e, incluso a conjuntos de ello.

Si todo el sistema opera bien y coordinadamente la instalación se amolda a las necesidades y produce bienes y/o servicios al ritmo adecuado y de acuerdo con lo programado y las necesidades de sus clientes. Si un dispositivo no responde al control previsto aparecerán problemas, de mayor o menor entidad, que pueden agravarse, según sea o sean el dispositivo o dispositivos afectados. En casos extremos se producirá la interrupción de la producción, su muerte "biológica".

Volviendo a la parábola, el tema de hoy es como ... la instalación inteligente antes comentada. Pero se refiere a los seres vivos, a todos los seres vivos, y a sus unidades biológicas, órganos, tejidos y células.

QUINASAS. Sucede, que la naturaleza, desde hace millones de años, evolutivamente, viene desarrollando un sistema semejante al expuesto, pero mucho más complejo y perfecto.

Siguiendo con la parábola, los productos de la instalación serían los miles de acciones posibles de las células, órganos, y tejidos: metabolismo y su control; crecimiento, multiplicación, especialización y vida celular; acciones de órganos y tejidos: contracción muscular, transmisiones nerviosas, envío de señales, producción de hormonas; crecimiento y desarrollo individual, etcétera.

Los dispositivos constitutivos de la instalación serían las proteínas. Posiblemente un ser humano posee varios de cientos de miles de proteínas diferentes y una buena parte de ellas controlan procesos vitales para el desarrollo y la supervivencia: enzimas reguladoras del metabolismo (hasta un 30% del total), receptores proteínicos de hormonas y señales celulares; las propias señales celulares; control de que un gen se exprese o no; modificación de genes, favoreciendo o dificultando procesos de malignización como el cáncer; y un largo etcétera.

Las proteínas, a semejanza con los dispositivos de la instalación, pueden estar en dos situaciones biológicas: activas e inactivas. El control lector de tarjetas, en la naturaleza se realiza con un proceso químico denominado fosforilación, consistente en adicionar uno o más fosfatos en lugares determinados de la proteína. De ese modo, igual que el funcionamiento del lector de tarjetas emite la señal que gobierna el dispositivo, la fosforilación o desfosforilación de algunas proteínas hace que éstas sean biológicamente activas o no activas.

Las tarjetas actúan más o menos selectivamente, con números clave de identificación, para que el lector produzca la señal oportuna. En la naturaleza el papel activador de las tarjetas lo realiza un conjunto de enzimas específicas denominadas quinasas, capaces de usar un fosfato procedente de la molécula ATP (trifosfato de adenosina, que se transforma en difosfato de adenosina, ADP) y adicionárselo a determinadas proteínas, fosforilándolas y regulando su actividad o inactividad así como la de los procesos biológicos que éstas gobiernan.

QUINOMA. En la instalación inteligente los diseñadores conocen la función y número de dispositivos controlados, las características de los lectores de tarjetas, el número y la selectividad de éstas, sus operadores o propietarios, etcétera. Más parábola: para entender el funcionamiento de todos los procesos biológicos y sus desajustes, incluyendo la importante meta de conseguir vencer las enfermedades, es necesario conocer todas las circunstancias relacionadas con el número y naturaleza de las quinasas (genes que las codifican, cómo se controlan estos genes, número de quinasas, cómo se clasifican, cómo se regulan, qué efectos producen, etcétera). Todo ello dependerá, en gran medida, de los genes responsables, de esa parte importantísima del genoma que podríamos denominar QUINOMA, regulador de las quinasas, es decir, regulador esencial de todos los procesos vitales.

Es muy esperanzador que hace unos días, la revista Science publicase los resultados de un equipo investigador californiano mixto del INSTITUTO SALK y de compañía biotecnológica SUGEN, mostrando lo que denominan el Proyecto Quinoma Humano, un detallado catálogo de los 518 genes diferentes de quinasas presentes en el genoma humano. Entre ellas, más de 100 no conocidas hasta ahora. También incluyen una clasificación de todas las quinasas entre sí, agrupándolas en familia y comparándolas con las de otros seres vivos para poder predecir mejor su función. No podemos olvidar que algunas quinasas superactivas causan cánceres y que la participación de otras en multitud de procesos celulares les hace ser idóneas como lugares de actuación en tratamientos de enfermedades como diabetes, inflamaciones, osteoporosis o enfermedades oculares. Como ejemplo de aplicación positiva, e inicio de una nueva gama de medicamentos, recientemente se aprobó el uso del Gleevectm, una molécula inhibidora de una quinasa, que ha comenzado a usarse en el tratamiento de la leucemia mieloide crónica

Bienvenido sea al reino de los OMA (GenOMA, ProteOMA, MetabolOMA, etcétera) este nuevo miembro, el QuinOMA.