Conocer todas las especificidades de los anticuerpos asociados a una infección natural puede proveer nuevos marcadores biológicos que pueden servir para aplicaciones potenciales en diagnóstico molecular, seguimiento de tratamientos quimioterápicos y el desarrollo de vacunas.

Con esta idea en la cabeza, el equipo del Instituto de Investigaciones Biotecnológicas integrado por Santiago Carmona, Morten Nielsen, Juan Mucci, , Virginia Balouz, Valeria Tekiel, Alberto Frasch, Oscar Campetella, Carlos Buscaglia y Fernán Agüero, en colaboración con Jaime Altcheh del Servicio de Chagas del Hospital Ricardo Gutiérrez, se pusieron a trabajar en el desarrollo de una plataforma altamente multiplexada basada en una nueva generación de microarrays de péptidos de alta densidad, para mapear estas especificidades de anticuerpos en la Enfermedad de Chagas, un ejemplo de una enfermedad infecciosa crónica, causada por el protozoario Trypanosoma cruzi.

-¿Cuál es el tema principal del trabajo?

-Es el desarrollo de una plataforma de alto rendimiento para el estudio fino de los anticuerpos que produce el sistema inmune durante una infección. Esta plataforma nos permite conocer en forma detallada qué es lo que el sistema inmunológico de un paciente reconoce en un agente infeccioso (es decir, específicamente qué moléculas del patógeno son el blanco de la respuesta inmune). El trabajo que se publica es la primera descripción metodológica de la aplicación de chips de péptidos de alta densidad para estudiar mezclas complejas de anticuerpos, como lo son los anticuerpos presentes en una muestra de sangre de un paciente.

-¿Qué mejoras conlleva a nivel investigación?

-Las mejoras son a dos niveles. En un primer nivel principalmente la mejora fue en el aumento considerable en la escala de trabajo que conseguimos al utilizar chips de péptidos de alta densidad (se realizan cientos de miles de ensayos al mismo tiempo). La metodología para detección y mapeo de antígenos ya era conocida, pero la cantidad de ensayos que se podían hacer en el laboratorio sin usar chips era muy limitada, tanto por el costo como por el esfuerzo. Esta plataforma de chips de péptidos tiene un costo por péptido muy bajo y permite multiplexar miles de ensayos en paralelo.

En un segundo nivel, específicamente para la Enfermedad de Chagas, solamente con nuestro trabajo hemos duplicado el número de antígenos conocidos asociados a esta enfermedad (es decir, el número de proteínas del parásito que se sabe que nuestro sistema inmune reconoce). Con aproximadamente un año de trabajo, hemos podido duplicar el esfuerzo de los últimos 30. Pero más aún: del total de más de 100 antígenos, no solamente sabemos ahora que son blanco del sistema inmune, sino que además tenemos un mapa molecular fino que nos permite saber exactamente qué partes de esos antígenos son reconocidos por los anticuerpos. Este conocimiento es esencial para el diseño de nuevos métodos de diagnóstico de mejor especificidad.

-¿En qué influye esta investigación a nivel paciente?

-Concretamente el resultado de este trabajo redundará en nuevos métodos optimizados de diagnóstico de la Enfermedad de Chagas. Esta es una primera aplicación que se deriva de este trabajo, en la que ya estamos trabajando y en la que vamos a utilizar los péptidos reactivos identificados como nuevos marcadores de infección. Estos nuevos métodos de diagnóstico representan la tercera generación en términos de evolución de la tecnología de diagnóstico serológico.

Por otra parte, los cientos de péptidos que descubrimos y que son reconocidos específicamente por pacientes chagasicos podrían servir como marcadores en nuevas aplicaciones. Una de ellas es como marcadores de éxito o falla de tratamiento en la Enfermedad de Chagas. Esto es algo sobre lo que existe una gran necesidad, dado que actualmente los criterios para definir el éxito de un tratamiento requieren un largo seguimiento de los pacientes. La ventaja de contar con un alto número de nuevos marcadores es que aumentan las chances de encontrar marcadores con distintos patrones de comportamiento a lo largo de la infección. Esto es algo sobre lo que comenzaremos a trabajar en breve.

-¿Qué es un microarreglo o chip de péptidos?

-Un chip de péptidos (del inglés peptide microarray) es una superficie sólida sobre la cual se sintetiza una colección de fragmentos de proteínas (péptidos). Cada péptido tiene una secuencia definida (se conoce a qué parte de una proteína corresponde) y tiene una localización definida en el microarreglo. Los chips de péptidos se usan, por ejemplo, para analizar la presencia de anticuerpos específicos. En un mismo ensayo se monitorean de manera simultánea el pegado específico de anticuerpos a miles de péptidos. El funcionamiento consiste, básicamente, en medir el nivel de pegado al chip entre una sonda específica (anticuerpos purificados de suero de pacientes o dadores sanos) y las moléculas inmovilizadas en el chip (fragmentos de proteína). Generalmente se mide la fluorescencia que emite la sonda utilizando un escáner de fluorescencia y luego, a través de un análisis de la imagen generada, se puede inferir el nivel de anticuerpo que se une a cada péptido. Estos microarreglos suelen utilizarse para identificar regiones antigénicas de una proteína (aquellas regiones reconocidas por el sistema inmunológico de una persona cuanto un agente infeccioso ingresa en el cuerpo). Por ejemplo, para detectar regiones antigénicas reconocidas en ciertas enfermedades se pueden medir y comparar los niveles de anticuerpos específicos para los distintos péptidos entre pacientes infectados y sanos. De esta manera se pueden descubrir marcadores serológicos de infección.

-¿Qué significa para ustedes ser publicados en esta revista?

-Esta revista es una de las más importantes en el área de la proteómica. Además de ser una revista top (primer cuartil) en sus áreas de influencia, está establecida como la revista de referencia para la publicación de avances en el desarrollo y aplicaciones de microarreglos de péptidos.

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