Una nueva base de datos gratuita desarrollada por investigadores de la Fundación Instituto Leloir (FIL) ofrece información clave para impulsar investigaciones que relacionan ciertas proteínas con mutaciones asociadas a diversas patologías, desde la enfermedad de Alzheimer o la esclerosis lateral amiotrófica hasta distintos tipos de cánceres.

“Creemos que es importante la integración de los datos de mutaciones para contar con un recurso unificado en este campo emergente de la biología. Esta base de datos está dirigida a la comunidad científica y médica en general. Es un punto inicial y de gran ayuda para futuros estudios que busquen descifrar los mecanismos moleculares implicados en el desarrollo de diversas enfermedades”, expresa la doctora en Ciencias Biológicas Cristina Marino-Buslje, jefa del Laboratorio de Bioinformática Estructural de la FIL.

Hace una década, la comprobación de que dentro de las células existen “organelas sin membrana” –pequeños cuerpos que cumplen funciones muy diversas e importantes para la vida celular– modificó lo que se sabía sobre la arquitectura intracelular y abrió un prometedor campo de investigación. Así, hoy ya hay evidencia científica que indica que esas estructuras controlan reacciones bioquímicas complejas, dan respuesta a situaciones de estrés y mantienen la fisiología celular.

La separación de fases líquido-líquido de proteínas (LLPS, por sus siglas en inglés) es otro concepto emergente en biología, que ahora se sabe que es lo que guía la formación de estas organelas sin membrana. Por eso resulta muy atractivo para los investigadores: es que si bien estas organelas son imprescindibles para las funciones celulares normales (como la organización del citoplasma, la regulación de la expresión de los genes o el transporte de señales), también se comprobó que están involucradas en enfermedades humanas complejas.

En particular, se descubrió que numerosas proteínas que forman agregados tóxicos en patologías neurodegenerativas como la esclerosis lateral amiotrófica, la demencia frontotemporal y la enfermedad de Alzheimer, son muy propensas a la separación de fases, lo que sugiere que hay un fuerte vínculo entre la LLPS y el proceso patogénico en estos trastornos. Igual que en ciertos tipos de cánceres y enfermedades infecciosas.
“Como estas proteínas son también importantes en procesos fisiológicos vitales para las células, hay que descifrar qué hace que se conviertan en perjudiciales”, señala Marino-Buslje.

Con eso en mente, Marino-Buslje y su equipo presentaron en Computational and Structural Biotechnology Journal una nueva base de datos integrada a la que bautizaron DisPhaseDB, y analizaron mutaciones asociadas a enfermedades relacionadas con proteínas LLPS.

“En la última década se han desarrollado o adaptado numerosas técnicas experimentales para estudiar las proteínas de separación en fases, sin embargo aún no existen muchas herramientas bioinformáticas para analizarlas, y menos todavía en el contexto de enfermedades humanas”, explica el biotecnólogo y becario doctoral Alvaro Navarro, autor principal del artículo, quien agrega: “Los datos disponibles se encuentran dispersos en numerosas bases de datos distintas, cada una de ellas con diferentes enfoques en los criterios de inclusión”.

Así fue que el equipo que desarrolló DisPhaseDB buscó reunir toda la información disponible acerca de mutaciones asociadas a enfermedades en proteínas de separación de fases: a partir de la integración de 10 bases de datos ya existentes contiene unas 5.000 proteínas humanas de LLPS y más de un millón y medio de mutaciones asociadas a alrededor de 4.000 términos de enfermedades. Toda esta información es de fácil acceso y uso y se puede consultar libremente en:
http://disphasedb.leloir.org.ar.

Se puede ingresar a DisPhaseDB a través del navegador web de la computadora o el teléfono. “Una vez allí se pueden realizar de manera rápida búsquedas por proteína, por enfermedad o por la localización intracelular de estas proteínas. Y cuenta con la posibilidad de búsquedas avanzadas, donde se pueden aplicar filtros como el rol en la célula, la estructura y el contenido de desorden de estas proteínas, entre otras características”, describe Navarro.

“También permite el acceso programático, un recurso imprescindible para estudios más avanzados de usuarios con entrenamiento en bioinformática”, agrega.

Marino-Buslje explica que DisPhaseDB es la continuación de un trabajo previo, liderado por Fernando Orti, otro integrante de su grupo, que había demostrado que las bases de datos existentes priorizan una información u otra y ninguna por sí sola es suficiente para realizar un estudio exhaustivo. “Éste es un problema recurrente en nuestro campo, ya que el usuario puede perderse en un mar de datos dispersos, incompletos y heterogéneos, lo que hace cualquier análisis muy difícil de interpretar”, asegura Orti.

Por último, Marino-Buslje remarca que además de los científicos mencionados, el desarrollo fue posible gracias al esfuerzo colaborativo y trabajo armonioso de su equipo en la FIL, “de increíble calidez humana”: los doctores Javier Iserte, Franco Simonetti y la doctora Elizabeth Martínez-Pérez, así como la licenciada Macarena Alonso. Y destaca el apoyo económico y de recursos de la FIL, el CONICET y la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación.