¿Sabías que aproximadamente el 50% de todas las proteínas investigadas se descartan por falta de expresión positiva?

Las proteínas son clave para cualquier proceso biológico dentro de una célula, como el crecimiento celular, la expresión genética, la proliferación y señalización. Prácticamente, cada paso biológico requiere que las proteínas hagan su magia. La mayoría de las enfermedades están relacionadas con el mal funcionamiento de las proteínas y, por lo tanto, comprender cómo “arreglar” cualquier defecto es primordial en la medicina actual.

En los últimos 30 años ha habido avances increíbles dentro de la comunidad médica para comprender cómo operan las proteínas y ofrecer soluciones a condiciones y enfermedades críticas; pero ha sido la llegada de la Covid-19 la que ha provocado la explosión de la investigación relacionada con las proteínas recombinantes y su uso para la expresión del ARNm. Cada año se gastan miles de millones de dólares en nuevas investigaciones para una nueva panacea que brindaría un respiro a los pacientes con una infinidad de condiciones.

En biotecnología, las proteínas recombinantes son proteínas que han sido producidas por las células huésped, el ADN modificado artificialmente o bien ADN recombinante, en lugar del propio ADN de las células a través de un vector. Se están utilizando diferentes huéspedes para la expresión de proteínas recombinantes, siendo los más comunes E. coli y células de mamíferos (CHO). En términos generales, las células CHO se utilizan para proteínas complejas y E. coli para aquellas proteínas más simples, ya que es un sistema escalable a un costo relativamente bajo.

Una vez producidas las proteínas, se utilizan para el tratamiento de enfermedades específicas, pero también en investigación. A pesar de los mejores esfuerzos de los científicos y biotecnólogos dedicados a optimizar la expresión de proteínas seleccionadas, las investigaciones han demostrado que alrededor del 50% de las proteínas investigadas comúnmente se descartan, ya que no logran expresarse y exhiben actividad alguna.

Estas proteínas difíciles de expresar generalmente se clasifican en categorías como toxoides, proteínas multidominio, enzimas, proteínas de membrana (MP), anticuerpos y ciertas proteínas que son poco solubles en algunos sistemas de expresión.

Hay muchas razones por las que una proteína no se expresa; a menudo puede ser un desafío ya que es posible que los huéspedes extraños no puedan plegar correctamente una proteína. Muy a menudo, las proteínas de origen eucariota que se expresan en un sistema de expresión procariótico (es decir, E. coli) darán lugar a reacciones muy diferentes. Es importante destacar que las proteínas altamente complejas que actúan sobre sistemas biológicos a menudo requieren modificaciones postraduccionales como la glicosilación, la fosforilación y otras variantes de modificación postraduccional que simplemente no ocurren con ciertos sistemas de expresión.

En Cocoon Bioscience, ofrecemos un enfoque ortogonal alternativo diferente, en el que utilizamos crisálidas de insectos en su etapa de capullo como biorreactores naturales para expresar enzimas, factores de crecimiento y otras proteínas. CrisBio® es una tecnología única para la producción de productos biológicos basada en la expresión de baculovirus, ya que el propio insecto actúa como biorreactor de un solo uso y la producción de proteínas recombinantes se produce en un entorno multicelular. La tecnología utiliza Trichoplusia ni, comúnmente conocida como polilla de la col, como biorreactores vivos e inmóviles que pueden usarse en un sistema totalmente automatizado para llevar la producción de proteínas recombinantes al siguiente nivel para aquellas proteínas difíciles de expresar. CrisBio® se basa en el sistema de vector de expresión de baculovirus, uno de los sistemas de expresión eucarióticos más potentes, robustos y versátiles, que aumenta significativamente la velocidad y versatilidad de expresión de una amplia variedad de familias de proteínas, lo que permite tiempos de desarrollo acelerados para productos basados en proteínas.

Nuestro sistema está demostrando ser muy eficaz en la producción de proteínas y enzimas "imposibles" que otros sistemas tradicionales no han podido expresar. Trabajamos con proteínas y enzimas que han resultado difíciles incluso cuando se obtienen de forma natural. Nuestra alta tasa de éxito nos hace confiar en nuestro sistema único que utiliza un sistema de células completas en lugar de células individuales. Seguimos trabajando para apoyar a las empresas biotecnológicas y farmacéuticas en su esfuerzo por encontrar nuevos tratamientos y creemos que nuestra plataforma puede ofrecer una alternativa a aquellas proteínas imposibles de producir.

Alentamos a cualquier científico que trabaje en proyectos de expresión de enzimas y proteínas recombinantes a que no descarte a un candidato debido a la falla en la expresión. En su lugar, les instamos a que se pongan en contacto con nosotros para para discutir la posibilidad de colaborar en un proyecto relacionado con una prueba de concepto. Así, podremos evaluar si es posible rescatar su investigación.