Organismoan birusak edo bakterioak agertzen direnean, immunitate sistema aktibatu egiten da, gorputzean mehatxu bat sartu dela sumatzen baitu. Bere soldaduak bidaltzen ditu eremua ikertzera: antigorputzak. Hala ere, antigorputzek birus edo bakterio horien parte txiki bat besterik ez dute ezagutuko: epitopoak. Epitopoak proteina zati txikiak dira, antigorputzek edo immunitate zelulen hartzaileek errekonozitzen dituztenak. Proteina txikiak errekonozitu bezain pronto, antigorputzek eraso estrategia bat abiarazten dute, birusa akabatzeko asmoz. CIC Biomagunek EpiGPTope sortu du Multiverse Computing enpresarekin lankidetzan; epitopoak sortzen eta sailkatzen dituen sistema bat da, eta lagungarria izan daiteke biomedikuntzan erabiltzeko.
Epitopoak sailkatzeko helburuarekin, CIC Biomaguneren Nanoteknologia Biomolekularreko Laborategia ehunka mila epitopo sintetikoz osaturiko liburutegi bat sortzen ari da. Aitziber L. Kortajarena Ikerbasqueko irakasleak eta CIC Biomaguneko zuzendari zientifikoak azaldu duenez, «informazio sekuentziala» gordetzen dute han: «Proteina oso handi bat hartu, eta haren zati txikiak bakarrik erabiltzen dira, ikusteko zein den antigorputz jakin bat ezagutzen duen sekuentzia».
Zati txiki horiek datu base baten parte dira, hau da, urteetan bildutako askotariko epitopo sekuentzien liburutegi zabal bat osatzen dute. Ohiko liburutegietan bezala ordenatu ordez, autorearen edo generoaren arabera alegia, birus edo bakterio etiketak erabiltzen dituzte materiala ordenatzeko. Multiverse Computing enpresak kudeatu du liburutegiaren alor konputazionala, eta informatikariek adimen artifiziala baliatu dute horretarako. «Adimen artifizialeko eredu sortzaile batzuk garatu dituzte, eta epitopo gisa identifikatu diren sekuentzia naturalen datu baseekin elikatu», azaldu du Kortajarenak.
Adimen artifiziala
Adimen artifizialaren lanari esker, «aurrerapauso» bat eman dute sekuentziak sortzeari dagokionez, Kortajarenak esan duenez. Aitor Manteca ikerlariak ere parte hartu du ikerketan, batez ere mikrofluidika izeneko prozesuan. Mikrofluidikari esker, oso tanta txikietan egiten dira esperimentuak: erreaktore bakar gisa funtzionatzen dute, molekula kopuru oso txikiekin. «Olioa eta ura nahasezinak direnez fase akuosoetan daudenean, tanta bakoitza erreaktore txiki baten parekoa da guretzat. Tanta horietan, epitopo indibiduala antigorputzaren aurka jartzen dugu», azaldu du Mantecak.
Eta hasi da borroka. Tanta horretan elkartuko dira antigorputzak eta bakterioak. Borrokan nor gailentzen den erakusteko ez da banderarik agertuko, kolore fluoreszentea baizik. Antigorputzean proteina fluoreszente bat txertatzen da, eta, epitopoarekin talka egiten badu eta proteina antigorputzean sartzen bada, kolore fluoreszentea hartuko du. Teknologia horren bidez, posible da antigorputz jakin baten aurkako epitopo bakar bat modu «oso zehatz, azkar eta merkean» probatzea, Mantecaren hitzetan, eta emaitzak denbora gutxian lortzen dira: «Aldi berean milioika konbinazio aztertu daitezke».
Mikrofluidikaren teknika biologiaz bestelako arloetan erabili izan da batez ere. Beraz, Mantecak hiru urte behar izan ditu teknologia hori erabilera biologikora egokitzeko: «Milioika konbinazio posibleren artean, epitopo sintetikoak detektatzen ditugu, epitopo naturalen oso antzekoak eta antigorputzek ezagutu ditzaketenak, ikusteko zer aplikazio izan ditzaketen molekula horiek ikerketa medikoan, sendagaien garapenean eta bioteknologian. Gainera, gai gara bereizteko epitopo bat bakterio batena den edo birus batena». Horiek horrela, «ehunka mila unitateren epitopoz osaturiko liburutegi arrazional bat» garatzea lortu dutela aipatu du Mantecak, eta ez dela laborategian gordetzeko: «Bilduma fisikoak dira, esperimentatzeko baliatzen direnak».
«Detekzio teknologia integratzea oso baliagarria izango da diagnostiko aurreratuak egiteko; ez bakarrik eremu biomedikoan, baita ingurumen eta bioteknologia inguruneetan ere»
AITZIBER L. KORTAJARENA Ikerbasque irakaslea eta CIC Biomaguneko zuzendari zientifikoa
Epitopo sintetiko horiek lagungarriak izan daitezke esperimentazio garaian, Kortajarenak azaldu duenez: «Ezagutzen ez genituen sekuentziak sortzen ari gara, eta, horri esker, iragar dezakegu sistema naturaletan epitopo antigenikoak izango direla». Hala, aldez aurretik jakin daiteke zer sekuentziak sortuko dituzten erantzun immunitarioak, eta aurrera egin daiteke, esaterako, diagnostiko tekniken arloan. «Epitopo naturalak detektatzea ez da batere erraza, batez ere gaixotasun bat garatzen hasten denean», aipatu du Mantecak.
Birus bat izatekotan, adibidez, ez dakite antigorputzak birus horren zer zatiren kontra talka egiten duen, baina, garatutako teknologiari esker, ikus daiteke birusak eta antigorputzak non elkartzen diren. «Epitopo artifizial edo sintetiko bat baldin badaukagu, ez dugu itxaron beharko birusaren sekuentzia edo egitura guztia irekitzeko. Epitopo sintetikoak aukera emango digu txertoa garatzeko birusaren egitura nolakoa den jakin aurretik», aipatu du ikerlariak.
Laborategitik kanpo
Ikerlariek espero dute hurbilketa horrek inpaktu zuzena izango duela diagnostiko soluzio aurreratuak garatzeko bidean; izan ere, epitopoak azkar garatzeak eta hautatzeak modua emango du teknologia horiek hedatu eta haien bidez askotariko gaixotasunak detektatzeko, batez ere. «Helburua da lan horrek guztiak gaur egungo teknologia hori elikatu ahal izatea eta diagnostiko sistema azkarragoak eta merkeagoak sortu ahal izatea», azpimarratu du Kortajarenak.
Laborategitik at ere martxan jarri dute esperimentua. Hasteko, C hepatitisarekin egin dituzte probak, eta «ondo» atera dira, Mantecaren esanetan: «Proba bat egin dugu C hepatitis birusarekin, eta modua egin dugu bahiketa baten bidez epiteto natural horren ezaugarri ia berberak dituen epiteto sintetiko bat lortzeko». Saiakera arrakastatsua izan denez, beste birus bat izango dute ikergai orain: 1 motako diabetesarena. Gaixotasun autoimmunea denez, sintomak daudenean egiten da detekzio klinikoa, baina, Kortajarenaren ustez, baliteke aurretik detektatzeko aukera izatea etorkizunean: «Gaixotasun autoimmunea denez, badakigu sintomak agertu aurretik sortzen direla antigorputzak. Eta, adibidez, metodologia honek lagungarri izan behar du antigorputz horientzako sentsore espezifikoak sortzeko, eta, hala, detekzio goiztiarra egin ahal izateko».
«Epitopo naturalak detektatzea ez da batere erraza, batez ere gaixotasun bat garatzen hasten denean»
AITOR MANTECA Ikerlaria
Teknologia garatzen jarraituko dute, eta hura zabaltzea eta merkaturatzea da hurrengo pausoa. Horretarako, CIC Biomagunek Taldeki Biosolutions start-up-a aurkeztu du. «Hori da eremu honetan sartzeko izan ditugun arrazoietako beste bat, enpresa orain ustiatzen ari den detekzio teknologiak ere baditugulako», gehitu du Kortajanerak. Espero dute etorkizunean epitopo zehatzak sortzeko aukera egotea, menu bat balitz bezala: antigorputz bakoitzeko epitopo bat.
Oraindik denbora falta da diagnostiko goiztiarra posible izan dadin, Kortajarenak azaldu duenez, baina ziurtatu du garapen horiek «bereziki garrantzitsuak» direla industria ingurunearentzat eta biomedikuntzarentzat: «Detekzio teknologia integratzea oso baliagarria izango da diagnostiko aurreratuak egiteko; ez bakarrik eremu biomedikoan, baita ingurumen eta bioteknologia inguruneetan ere».
