Análisis de alto rendimiento de la glicosilación

La glicosilación de proteínas, la incorporación de residuos de polisacáridos, desempeña un papel crucial en la determinación de la estabilidad de las proteínas y en su localización en compartimentos subcelulares específicos. Las alteraciones en la estructura de los glicanos pueden modular la actividad de las proteínas y están estrechamente relacionadas con enfermedades como el cáncer, la diabetes y trastornos cardiovasculares. Además, las glicoproteínas pueden servir como biomarcadores clínicos de gran utilidad diagnóstica y como dianas terapéuticas para el tratamiento de enfermedades.

Con el objetivo de abordar la urgente necesidad clínica de caracterizar la glicosilación de proteínas, los socios del proyecto financiado por la Unión Europea HIGHGLYCAN (Methods for high-throughput (HTP) analysis of protein glycosilation) está en vías de desarrollar métodos analíticos para cuantificar de manera precisa multitud de estructuras de glicanos en muestras biológicas complejas. Para tal fin, estos emplearán la cromatografía líquida de ultra alto rendimiento, la electroforesis capilar en gel con detección de fluorescencia inducida por láser y la espectroscopía de masas.

Durante la primera parte del proyecto, los investigadores se centraron en el desarrollo de métodos adecuados para la preparación de muestras y de técnicas para el análisis de la glicosilación de proteínas. Se realizaron varias mejoras en las técnicas analíticas empleadas y se lograron avances significativos con respecto a la automatización y la robotización de los métodos de preparación de muestras gliómicas. Esto ha motivado la puesta en marcha de varios flujos automatizados de obtención de perfiles de glicosilación de proteínas, que fueron validados por medio del análisis de mil ochocientas muestras. Posteriormente, los resultados fueron correlacionados con perfiles genéticos de polimorfismos de nucleótido simple específicos, corroborando de manera inequívoca el potencial de todos estos métodos para la investigación médica de alto rendimiento.

Un logro de gran importancia para el proyecto HIGHGLYCAN es garantizar que la tecnología desarrollada sea implementada en aplicaciones biotecnológicas. Hasta el momento, se han incorporado algunas de las técnicas en servicios industriales glicoanalíticos y en la producción de kits glicoanalíticos.

Dada la complejidad estructural de la glicosilación y el vacío tecnológico existente, el sistema de glicoperfilación de HIGHGLYCAN constituye una solución adecuada para la identificación y la cuantificación de alta resolución de glicanos. Las aplicaciones incluyen el estudio de cambios en el proceso de glicosilación asociados a enfermedades como la diabetes y la identificación de biomarcadores de diagnóstico.