Proteínas de uso terapéutico: nuevas estrategias de producción

FRANCISCO ALTAMIRANO F. -San José Costa Rica- Francisco Altamirano F. - San José, Costa Rica

La producción de proteínas humanas de interés terapéutico, se realiza en la actualidad gracias al uso de diversos sistemas de expresión, dentro de los cuales podemos destacar a bacterias, levaduras y cultivos de células mamíferas. Estos sistemas requieren posterior purificación de la proteína para eliminar restos celulares del organismo productor.

La mayoría de las proteínas humanas requieren de una compleja modificación postraduccional, que permite la funcionalidad fisiológica de ésta, la cual solo puede ser llevada a cabo en líneas celulares mamíferas y en algunos casos sólo por células humanas. Este procedimiento es difícil de escalar y representa un alto costo económico y tecnológico para su producción.

Ante el problema de excesivo costo de producción, se ha propuesto la generación de proteínas mediante el uso de animales transgénicos, que posean el gen para la proteína humana de interés. Pampa Mansa es una vaca transgénica, generada por la empresa Argentina Bio Sidus, que produce aproximadamente 7 g de la hormona del crecimiento humana por litro de leche (Nature news).

Podemos encontrar otra alternativa de producción de proteínas recombinantes humanas en un trabajo publicado en el Journal of Biotechnology por Toledo, J. R., Sanchez, O., et al., en donde a través transducción directa del epitelio mamario por un adenovirus recombinante, se introdujo el gen de la eritropoyetina humana.

Este modelo pudo producir altos niveles de la hormona, en la leche (2g/L), la cual se purificó con rendimientos de alrededor de un 70% y con una pureza del 98%, a partir de un modelo "no transgénico". En la actualidad la producción de eritropoyetina sólo se obtiene mediante líneas celulares, por lo que la producción en la leche trae grandes proyecciones.

Pese a los buenos resultados, la eficiencia de la hormona fue muy baja, debido a una baja glicosilación de la proteína por acido siálico, necesario para mantener una vida media en la sangre, para producir su efecto.

La producción de proteínas humanas, en modelos animales, es un proceso complejo debido a la variabilidad de modificaciones postraduccionales entre las proteínas animales y las humanas.

Esto dirige el estudio a la comprensión de los mecanismos de modificación postraduccionales de proteínas humanas para luego introducirlos en modelos animales, ya sea a través de un animal transgénico o "no trangénico".