Investigadores malagueños abren la puerta a nuevas terapias de enfermedades raras

El IBIMA ha indicado que las proteínas del cuerpo son como personas en una inmensa red social y sus interacciones son las amistades. Para entender qué grupos de proteínas trabajan juntas en funciones biológicas o enfermedades, es crucial identificar sus comunidades. Así, el desafío estriba en que, al igual que una persona puede pertenecer a varios grupos de amigos, una proteína puede estar involucrada en múltiples procesos biológicos simultáneos, frente al método tradicional que solía asignar cada proteína a una sola comunidad, simplificando demasiado y perdiendo información falsa: una persona puede formar parte de varios círculos sociales a la vez.

La clave radica en la creación de un nuevo mapa biológico teniendo en cuenta los muchos círculos sociales de la proteína, lo que permite representar las redes de interacción entre proteínas en un espacio matemático más simple e intuitivo. Esta tecnología actúa como si se transformase un complejo mapa de carreteras en otro donde las ciudades, en este caso, las proteínas, con funciones similares se agrupan cada vez más cerca entre sí, de forma que el enfoque facilita la detección de realidades ocultas y abre nuevas posibilidades para comprender cómo se organizan y colaboran en los procesos celulares.

Para ello, se ha mejorado el algoritmo 'Hierarchical Link Clustering' (HLC), capaz de identificar comunidades de proteínas que se solapan, una capacidad esencial ya que, en la vida real, un mismo elemento forma parte de distintos grupos. Los investigadores han tratado de atrapar la complejidad. Así,, han logrado optimizar la representación de las vías biológicas conocidas al restringir «los paseos aleatorios» del algoritmo dentro de estas comunidades definidas por HLC. «Esto ha mejorado de forma drástica la precisión del mapa digital: ahora las proteínas que participan en la misma ruta biológica tienden a aparecer más próximas entre sí. Esta mejora en la navegación del mapa permite estudiar de manera más clara y eficiente las interacciones y funciones de los sistemas biológicos», dice el profesor del Departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la UMA James Richard Perkins.

Todo ello va a impactar en las enfermedades raras conocidas como RASopatías, condiciones causadas por mutaciones en genes de una vía clave (RAS/MAPK). Así, presentan una amplia gamas de síntomas. Pese a los avances en genética, los mecanismos completos que las impulsas y las conexiones entre ellas no están del todo claros.

De esta manera, los investigadores han logrado representar mejor las vías conocidas de las RASopatías, sino que también han podido identificar nuevos genes candidatos que podrían estar asociados con estas enfermedades, incluyendo síndromes como el de Noonan y Costello. La elección de estas enfermedades se debe a la participación del grupo de investigación en un proyecto europeo sobre este conjunto de enfermedades, el proyecto EURAS, en el que se pretende estudiarlas y desarrollar terapias específicas.

Este avance abre la puerta a importante aplicaciones biomédicas. Por un lado, comprender mejor cómo interactúan los genes y cómo se organizan las rutas biológicas, se identifican posibles nuevas dianas terapéuticas, fundamentales para el desarrollo de fármacos más precisos y eficaces.

Por otro, el estudio revela una interesante conexión molecular entre las RASopatías y ciertos tipos de cáncer. Esta coincidencia sugiere que tratamiento oncológicos ya disponibles podrían reutilizarse para abordar estas patologías minoritarias, lo que representa una esperanza concreta para muchos pacientes.

El trabajo ha sido publicado en Briefings in Bioinformatics.