Biotecnología Aplicada

Biotecnología Aplicadaa la Identificación y Validaciónde Dianas TerapéuticasInforme de Vigilancia Tecnológica

Biotecnología Aplicadaa la Identificacióny Validación de DianasTerapéuticas

Informe de VigilanciaTecnológica

4

BIOTECNOLOGÍA APLICADA A LA IDENTIFICACIÓN Y VALIDACIÓNDE DIANAS TERAPÉUTICAS

El presente informe de Vigilancia Tecnológica ha sido

realizado en el marco del convenio de colaboración

conjunta entre Genoma España y la Fundación General

de la Universidad Autónoma de Madrid (FGUAM), entidad

que gestiona el Círculo de Innovación en Biotecnología

(CIBT), perteneciente al Sistema de Promoción Regional

de la Innovación MADRID+D.

Genoma España y la Fundación General de la Universidad

Autónoma de Madrid (FGUAM) agradecen la colaboración

ofrecida a:

– Dr. Miguel Ángel Piris Pinilla

Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO)

– Dr. Arcadio García de Castro Andrews

PharmaMar

– Dr. Luis del Peso Ovalle

Hospital Universitario de la Princesa

– D.ª Rosario Ambite Domínguez

Círculo de Innovación en Biotecnología

La reproducción parcial de este informe está autorizada bajo

la premisa de incluir referencia al mismo, indicando:

Biotecnología aplicada a la identificación y validación de

dianas terapéuticas. GENOMA ESPAÑA/CIBT-FGUAM.

Genoma España no se hace responsable del uso que se

realice de la información contenida en esta publicación. Las

opiniones que aparecen en este informe corresponden a los

expertos consultados y a los autores del mismo.

© Copyright: Fundación Española para el Desarrollo

de la Investigación en Genómica y

Proteómica/Fundación General de la Universidad

Autónoma de Madrid.

Autores: Marta López (CIBT)

Paloma Mallorquín (CIBT)

Ion Arocena (CIBT)

José Antonio Mesa (Genoma España)

Miguel Vega (Genoma España)

Edición: Silvia Enríquez (Genoma España)

Referencia: GEN-ES05009

Fecha: Abril 2005

Depósito Legal: M-51618-2005

ISBN: 84-609-8741-8

Diseño y realización: Spainfo, S.A.

Índice de contenido

• RESUMEN EJECUTIVO 7

1. INTRODUCCIÓN A LA VALIDACIÓN DE DIANAS 8

2. TÉCNICAS DE IDENTIFICACIÓN DE DIANAS 11

2.1. Análisis de la expresión génica 112.1.1. Análisis serial de la expresión génica (SAGE) 122.1.2. Electroforesis en geles de poliacrilamida (PAGE) 132.1.3. Microarrays de ADN 13

2.2. Interacciones proteína-proteína 142.2.1. Microarrays de proteínas 152.2.2. Sistema doble híbrido 16

3. TÉCNICAS DE VALIDACIÓN DE DIANAS 17

3.1. Modulación de la expresión génica 173.1.1. Oligonucleótidos antisentido 173.1.2. ARN de interferencia 183.1.3. Ribozimas 203.1.4. Proteínas de dedos de zinc 21

3.2. Inactivación de proteínas 223.2.1. Química genética 223.2.2. Anticuerpos monoclonales 233.2.3. Aptómeros 243.2.4. Péptidos 243.2.5. Inactivación por láser mediante cromóforos y fluoróforos 25

3.3. Análisis de la expresión génica in situ 253.3.1. Microarrays de tejidos 263.3.2. Microarrays de células 26

3.4. Modelos vivos de la enfermedad 273.4.1. Ratones knock-out y knock-in 283.4.2. Ratones transgénicos 293.4.3. Mutagénesis de ratones al azar 303.4.4. Levaduras como modelo de enfermedad 303.4.5. Otros organismos modelo 313.4.6. Células madre embrionarias 32

3.5. Técnicas bioinformáticas 34

4. ESTRATEGIAS DE VALIDACIÓN DE DIANAS 37

5

BIOTECNOLOGÍA APLICADA A LA IDENTIFICACIÓN Y VALIDACIÓN DE DIANAS TERAPÉUTICAS

5. APLICACIONES DE LAS TÉCNICAS DE VALIDACIÓN DE DIANAS 40

5.1. Enfermedades que requieren nuevas dianas 405.1.1. Enfermedades neurodegenerativas 405.1.2. Enfermedades cardiovasculares 425.1.3. Enfermedades psiquiátricas 435.1.4. Enfermedades metabólicas 455.1.5. Enfermedades autoinmunes 465.1.6. Cáncer 48

5.2. Naturaleza de las dianas terapéuticas para los fármacos actuales 49

6. ENTORNO ECONÓMICO EN LA VALIDACIÓN DE DIANAS 51

6.1. Validación de dianas en el desarrollo de fármacos 526.2. Estrategias de implantación de validación de dianas en la industria farmacéutica 546.3. Estrategias comerciales en la validación de dianas 55

7. EMPRESAS Y PROYECTOS EN VALIDACIÓN DE DIANAS 58

7.1. Empresas internacionales en validación de dianas 587.2. Empresas españolas en validación de dianas 597.3. Proyectos de I+D españoles en validación de dianas 60

8. CONCLUSIONES 61

ANEXOS 65

ANEXO I. Proyectos de I+D españoles en validación de dianas 65ANEXO II. Empresas internacionales en validación de dianas 92ANEXO III. Empresas españolas en validación de dianas 103ANEXO IV. Principales dianas terapéuticas 111

REFERENCIAS 116

GLOSARIO 119

6

Las dianas terapéuticas son moléculas localizadasen cualquier parte de la célula, capaces dereconocer un fármaco y producir una respuestacelular que modifique el curso de unaenfermedad. La evaluación de dianas terapéuticasconstituye un proceso que incluye las etapas deidentificación, caracterización y validación dedianas, siendo este último el paso final en ladeterminación de la implicación de la diana en elproceso patológico. La secuenciación del genomahumano ha revelado la presencia de un grannúmero de potenciales dianas terapéuticas, sinembargo, la mayoría de estas dianas no han sidocompletamente caracterizadas ni se haestablecido su asociación con una enfermedadconcreta. Se ha estimado que el número dedianas potenciales terapéuticas se encuentra entorno a 600 y 1.500, no obstante, los fármacosque actualmente se encuentran en el mercadoactúan sobre alrededor de 500 dianas diferentes.El reto actual consiste en seleccionar a partir delconjunto de genes del genoma humano aquellosgenes que dan lugar a proteínas que puedenllegar a ser dianas terapéuticas.

La tasa de fracaso a lo largo del proceso deinvestigación farmacéutica es elevada, más del80% de los proyectos se abandonan durante lafase de descubrimiento anterior a los ensayosclínicos, de modo que sólo uno de cada cincoproyectos consigue iniciar los ensayos clínicos. Una

correcta validación de dianas terapéuticas reducepor tanto el tiempo y coste necesario para eldesarrollo de un fármaco eficaz, ya que se evitacontinuar con los esfuerzos empleados en eldesarrollo de fármacos cuyas dianas no han sidovalidadas adecuadamente. De este modo, laindustria farmacéutica conseguiría optimizar susesfuerzos de I+D orientándolos hacia los proyectosbasados en dianas validadas correctamente, conmayores posibilidades de salir adelante.

Las técnicas genómicas y proteómicas que seemplean en la identificación y validación de dianasson de diversa naturaleza, y se empleangeneralmente en combinación con otras técnicascomplementarias. La identificación de dianas serealiza principalmente mediante técnicas deanálisis de la expresión génica o bien mediante elanálisis de interacciones proteína-proteína, comolos microarrays de ADN y microarrays de proteínasrespectivamente. En cuando a las tecnologíasrelacionadas con la validación de dianas, lamodulación de la expresión génica mediantetecnologías antisentido y el empleo de modelosvivos de la enfermedad como los ratones knock-outson las técnicas más relevantes. No obstante, otrastecnologías complementarias como los microarraysde células y tejidos, células madre embrionarias, ytécnicas de inactivación de proteínas comoCALI/FALI, son alternativas cada vez másempleadas en las etapas de validación de dianas.

7


Resumen ejecutivo

8

El presente informe tiene por objeto el estudio de lastécnicas que se emplean en la actualidad en lavalidación de dianas prestando especial atención a lasaplicaciones de las técnicas genómicas y proteómicas.

Los fármacos se componen de sustancias activaso compuestos responsables del efecto terapéutico,los cuales ejercen su acción sobre la enfermedadcuando el compuesto es absorbido y distribuido

por el organismo. Las moléculas que reconocenestos fármacos se denominan dianas terapéuticas,y su modulación permite modificar el curso de unproceso patológico. Las dianas sobre las queactúan los fármacos pueden ser de diferentenaturaleza, pudiendo ser azúcares, proteínas oácidos nucleicos (ADN o ARN), sin embargo, lamayoría de los fármacos que se encuentran en elmercado actúan sobre dianas proteicas1.

1. Introducción a la validación de dianas

1 Smith, M. B. (2003). Hitting the target. Nature, vol. 422, 341-347.

Diana terapéutica

Molécula localizada en cualquier parte de la célula, capaz de reconocer a un fármaco y producir unarespuesta celular que modifique el curso de una enfermedad.

Validación de dianas

Proceso que tiene por objeto demostrar que una determinada diana molecular está implicada en laaparición y progresión de una enfermedad. La validación de una diana permite establecer unarelación entre la alteración de la diana y su potencial terapéutico.

El desarrollo de nuevos fármacos constituye un largoproceso que se puede dividir en una serie de fases,la primera de las cuales consiste en la identificaciónde nuevas dianas terapéuticas. La identificación decompuestos activos con actividad biológicarelacionada con las dianas previamente descritasconforma la segunda etapa de este proceso. Elúltimo paso consiste en el desarrollo y optimizacióndel fármaco a lo largo de las distintas fases

preclínicas y clínicas. Por tanto, una buenacaracterización de la actividad biológica de lasdianas moleculares que han sido identificadas en lasprimeras fases, es fundamental para la obtención deun mayor número de fármacos. No obstante, debidoa la complejidad de los procesos biológicos que danlugar a distintas patologías, no siempre es posibleidentificar una diana que permita desarrollar unfármaco eficaz.

La validación de dianas consiste por tanto endeterminar si una diana molecular está implicadaen una enfermedad concreta, y por tanto espotencialmente susceptible de ser consideradacomo diana terapéutica a la hora de diseñarnuevos fármacos. Para algunos autores lavalidación de una diana se consigue únicamentecuando un fármaco se emplea con éxito para

alterar el curso de una enfermedad. Sin embargo,la validación de dianas puede realizarseigualmente tanto a nivel molecular como genéticomediante herramientas genómicas y proteómicas,que permiten relacionar una diana con un estadopatológico determinado. El grado de validación deuna diana estará por tanto relacionado con lacantidad de datos preclínicos y clínicos que se

reúnan respecto al mecanismo biológico de ladiana y su relación con la eficacia del fármaco2. El paso de una fase a otra del desarrollo defármacos depende en gran medida del grado devalidación de la diana en cuestión y del avance enel descubrimiento de potenciales compuestos

activos3. Sin embargo, no se debe olvidar que enla realidad muy pocas dianas identificadasdurante las primeras fases del proceso de I+Dconducen al desarrollo de un fármaco eficaz, porlo que el grado de incertidumbre del proceso dedesarrollo farmacológico es muy elevado.

9


Figura 1. Fases principales del desarrollo farmacológico.Fuente: Whittaker, P. A. (2003). What is the relevance of bioinformatics to pharmacology? Trends In PharmacologicalSciences, 24 (8):434-439.

2 Epstein, D. M., et al. (2002). Target Validation with Nucleic Acid Aptamers. Mimicking small molecule therapeutics byattacking the protein, and not the gene. Pharmaceutical Discovery and Development. PharmaVentures Ltd.

3 Whittaker, P. A. (2003). What is the relevance of bioinfomatics to phamacology? Trends In Pharmacological Sciences, 24(8), 434-439.

4 Douglas S. A., et al. (2004). Techniques: Cardiovascular pharmacology and drug discovery in the 21st century. Trends inPharmacological Sciences. Vol. 25 Nº 4: 225-233.

5 Liu, R., et al. (2004). New approaches in identifying drugs to inactivate oncogene products. Seminars in Cancer Biology14: 13-21.

6 Hopkins. A. L. et Groom, C. R. (2004). The druggable genome. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol. 1 727-730.7 Lander, E. S., et al. (2001). Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature. 409(6822), 860-921.

Venter, J. C., et al. (2001). The sequence of the human genome. Science. 291(5507). 1304-51.

Descubrimientode dianas

Descubrimientode fármacos

Desarrollode fármacos

Identificaciónde dianas

Validaciónde dianas

Selección decompuestos

Optimizaciónde

compuestos

FasePreclínica

FaseClínica

La identificación y desarrollo de fármacos ha sidotradicionalmente un proceso lineal que consistíaen la búsqueda de compuestos químicos medianteensayos sobre cultivos celulares, tejidos oanimales4. Las dianas no se validaban con lastecnologías complejas que se emplean hoy en día,y se desconocían los mecanismos molecularesresponsables de las enfermedades. Los avancesen genómica y proteómica han permitido a laindustria farmacéutica descubrir un gran númerode fármacos por medio del estudio de lasrelaciones existentes entre los genes y lasenfermedades. Como consecuencia, la validaciónde dianas al nivel del genoma ha surgido comouna necesidad que a su vez ofrece numerosasventajas, ya que permite la posibilidad de conocerde antemano algunos de los efectos biológicos delas proteínas, que mediante las técnicas clásicasde validación no era posible anticipar5.

Los fármacos que actualmente se encuentran enel mercado actúan sobre aproximadamente 500dianas diferentes. Las estimaciones más recientescalculan que existen entre 20.000 y 25.000 genesen el genoma humano, de los cuales en torno a5.000 podrían estar implicados en procesospatológicos. De estos últimos, sólo ciertos genes ylas proteínas que codifican serán de interés parael desarrollo de fármacos que modifiquen elproceso patológico. De este modo, el número dedianas terapéuticas potenciales se estima entorno a 600 y 1.500 dianas6. La secuenciación delgenoma humano en el año 20017 supuso eldescubrimiento de la secuencia de un grannúmero de dianas terapéuticas potenciales. Elreto actual consiste en seleccionar a partir delconjunto de genes del genoma humano aquellosgenes que dan lugar a proteínas y que puedenllegar a ser dianas terapéuticas.

Debido a que existen múltiples técnicasmoleculares que permiten relacionar genes yproteínas con un determinado efecto ligado a unaenfermedad, las técnicas con una aplicaciónpotencial a la validación de dianas son muydiversas. Por esta razón, algunas técnicasmoleculares de identificación de nuevas dianasterapéuticas pueden emplearse en etapas

tempranas como técnicas de apoyo en lavalidación de dianas.

El presente informe realiza una descripción de estasúltimas técnicas, para posteriormente describir conmás detalle las técnicas de validación de dianasrelacionadas con la genómica y proteómica,clasificadas en función de las estrategias empleadas.

10

Genoma humano: 20.000-25.000 genes

5.000 fármacos queactúan sobre el

genoma

5.000 Genesimplicados enpatologías

600-1.500dianas terapéuticas

Figura 2. Estimación del número de dianas terapéuticas del genoma humano.Fuente: Adaptado de Hopkins, A. L. et Groom, C. R. (2004). The druggable genome. Nature Reviews: Drug Discovery.Vol. 1, 727-730.

Múltiples dianascandidatas

Algunas dianaspotenciales

Múltiplescompuestoscandidatos

Fármacocandidato

Identificación de dianas

Validación de dianas

Cribado de compuestos

Desarrollo clínico

Seguridad Dosificación Efectividad

Cribado virtual(“in silico”)

Interaccionesproteína-proteína

Análisis de laexpresión génica

Inactivaciónde proteínas

Modelos “in vitro” Modelos “in vivo”Modulaciónde la transcripción

Figura 3. Papel de la validación de dianas en el proceso de desarrollo de nuevos fármacos.Fuente: elaboración propia.

Fármaco final

11


Al buscar un gen asociado a una enfermedadgenética, los investigadores se concentrangeneralmente en genes candidatos8. Se consideraque un gen es candidato si la proteína quecodifica representa una posibilidad lógica de queesté involucrado en la enfermedad, o bien si elgen está localizado físicamente dentro de unaregión del genoma asociada o ligada a laenfermedad. La segunda situación se encuentrafrecuentemente en proyectos de clonajeposicional, donde el gen buscado se identifica deacuerdo a su posición dentro del genoma.

En un proyecto de clonaje posicional típico, seidentifica primero una región pequeña del genomaque contiene el gen que estamos buscando.Entonces todos los genes ubicados en esa regiónse convierten inmediatamente en posibles genescandidatos. Si se sabe o se puede deducir algo dela proteína codificada de un determinado gencandidato o si se puede demostrar que la proteínaestá involucrada en la enfermedad, entonces esegen se puede considerar un candidato fuerte y seintensifican los esfuerzos para encontrarmutaciones en él9.

Las técnicas genómicas y proteómicas másdestacadas que se emplean en la identificación denuevas dianas terapéuticas se pueden clasificaren tres grupos en función de la estrategia quesiguen. El análisis de la expresión génica, elestudio de las interacciones proteína-proteína, yel cribado virtual, son las tres estrategiasprincipales descritas en el presente informe.

2.1. Análisis de la expresióngénica

El estudio del perfil de expresión de genesengloba un conjunto de técnicas que permitenidentificar los genes implicados en el procesopatológico mediante la observación de sufenotipo10 molecular. La expresión génica es elproceso por medio del cual la informacióncodificada en el ADN se transforma en lasproteínas necesarias para el desarrollo yfuncionamiento de la célula. Este proceso tienelugar por medio de una molécula intermediariaque transmite la información genéticadenominada ARN mensajero (ARNm)11.

2. Técnicas de identificación de dianas

8 Gen candidato: gen localizado en una región de un cromosoma sospechosa de estar involucrada en una enfermedad ycuyos productos proteicos sugieren que podría ser el gen de la enfermedad en cuestión(http://www.conocimientosweb.net/portal/term1494.html).

9 ConocimientosWeb.net (http://www.conocimientosweb.net/portal/term1494.html).10 Fenotipo: rasgos o características visibles de un organismo, determinado por su constitución genética (genotipo) y por el

ambiente en el que crece y se desarrolla.11 El ADN (ácido desoxirribonucleico) es una molécula de gran tamaño que se encuentra en todos los seres vivos y que es

portadora de la información genética. El ARN (ácido ribonucleico) es una molécula parecida al ADN en cuanto a suscaracterísticas químicas, que también está relacionada con la transmisión de la información genética, ya que actúa comointermediario en el proceso de traducción o formación de proteínas.

Transcripción

ADNARNm

Análisis de la expresióngénica al nivel de la

transcripción

Proteína

Traducción

Figura 4. Análisis de la expresión génica en la validación de dianas.Fuente: elaboración propia.

http://www.conocimientosweb.net/portal/term1494.html

http://www.conocimientosweb.net/portal/term1494.html

Aunque todas las células contienen la misma

información genética, los genes se expresan en

diferentes momentos dependiendo de la función

de la célula o tejido y de su estado fisiológico. El

análisis del perfil de expresión de genes consiste

en la identificación y cuantificación de los genes

que se expresan en una célula o tejido concreto

en un determinado momento. El estudio del perfil

de expresión de genes se puede realizar a partir

de la identificación y cuantificación del ARN o bien

de las proteínas expresadas directamente.

Las técnicas de análisis de la expresión génica

emplean el primer tipo de abordaje, de modo que

la comparación de los genes expresados en

muestras distintas permite descubrir los genes

que se encuentran activados e inactivados en

diferentes estados metabólicos y patológicos. Por

tanto, comparando la expresión de genes de

tejidos sanos y enfermos, es posible descubrir los

genes implicados en el desarrollo y progresión de

la enfermedad, así como establecer una

asociación entre el estado patológico y

determinados genes que se encuentran alterados

en esa enfermedad, y por tanto validar posibles

dianas terapéuticas.

Las principales técnicas de identificación de

dianas basadas en el análisis de la expresión

génica son los microarrays de ADN, el Análisis

serial de expresión génica (SAGE), y la

Electroforesis en geles de poliacrilamida (PAGE).

Otras técnicas alternativas de análisis de la

expresión génica son variantes de la PCR como

RaSH, RDA, RSDD, DDRT-PCR12. La principal

limitación de estas últimas radica en que son

laboriosas y requieren la inversión de un tiempo

considerable para identificar los genes que se

expresan de modo diferencial en dos muestras

diferentes. Los resultados que se obtienen no

proporcionan información acerca de la cantidad de

ARNm y no se pueden comparar resultados

obtenidos en experimentos distintos13. Por este

motivo, aunque son de gran utilidad en las

primeras etapas de identificación de dianas, no se

suelen emplear con el fin de validar dianas14.

2.1.1. Análisis serial de la expresióngénica (SAGETM)

El análisis serial de la expresión génica (SAGETM)

se basa en la presunción por la cual un segmento

corto procedente de ARNm posee una complejidad

suficiente como para identificar un gen completo.

Esta técnica fue desarrollada por la empresa

Genzyme como plataforma tecnológica de

descubrimiento de nuevas dianas oncológicas15, y

ha sido adoptada por el Instituto Nacional del

Cáncer (NCI) como método de análisis de la

expresión génica dentro del Proyecto Anatomía

del Genoma del Cáncer16.

Estos segmentos cortos se obtienen mediante la

acción de enzimas de restricción, que cortan en

lugares específicos el ADN complementario

sintetizado a partir del ARN mensajero total de la

muestra. Midiendo la cantidad de copias de cada

fragmento específico se puede estudiar el nivel de

expresión de un gen concreto, identificar

simultáneamente miles de fragmentos de este

tipo en una célula o tejido y cuantificar sus

niveles de expresión. La comparación de dichos

perfiles en muestras sanas y enfermas permite

asociar la presencia de genes con enfermedades

concretas17.

12

12 Pillutla, R. C. et al. (2002). Target Validation and drug discovery using genomic and protein-protein interactiontechnologies. Expert Opinion on Therapeutic Targets, 6 (4): 517-531.

13 Chanda, S. K. et Caldwell, J. S. (2003). Fulfulling the promise: drug discovery in the post-genomic era. Drug Discoverytoday. Vol. 8, Nº 4. 168-174.Allen, N. L. et al. (2003). Representational difference análisis: critical appraisal and metod development for theidentification of unique DNA sequences from prokaryotes. Journal of microbiological methods. 55: 73-81.

14 Coleman, R. A. and Clark, K. L. (2003). Target validation using human tissue. Targets Vol. 2, No. 2: 58-64.15 Serial Analysis of Gene Expression (SAGE), Genzyme

(http://www.genzyme.com/research/gzmo/discovery/discoveryplatforms2_sage_gzmo.asp).16 SAGE Genie, Cancer Genome Anatomy Project, CGAP. (http://cgap.nci.nih.gov/SAGE).17 Serial Analysis of Gene Expression, Sagenet web page (http://www.sagenet.org).

http://www.genzyme.com/research/gzmo/discovery/discoveryplatforms2_sage_gzmo.asp

http://cgap.nci.nih.gov/SAGE

http://www.sagenet.org

2.1.2. Electroforesis en gelesde poliacrilamida (PAGE)

La electroforesis en gel de poliacrilamida es una técnica que permite la separación deproteínas de una muestra compleja en función desu masa molecular mediante la aplicación decorrientes eléctricas. La distribución de lasproteínas en el gel y la intensidad de los puntospermite obtener un perfil de la expresión deproteínas así como la identificación ycuantificación de las mismas. Este último paso sesuele realizar mediante espectrometría de masas,una técnica analítica que brinda informacióncualitativa y cuantitativa acerca de la composiciónatómica y molecular de materiales inorgánicos yorgánicos.

La comparación de los perfiles de expresión en untejido enfermo y uno sano permite analizar loscambios en la expresión de proteínas. De estaforma, aquellas proteínas implicadas en procesospatológicos se expresarán en cantidadesdiferentes en tejidos enfermos en comparacióncon los tejidos normales, y por tanto podríanconstituir dianas potenciales. La principallimitación de esta técnica se debe a que elprocedimiento resulta laborioso y consiste en unatécnica de bajo rendimiento18.

2.1.3. Microarrays de ADN

Las técnicas de análisis de la expresión génica

mediante microarrays se basan en la capacidad

de los ácidos nucleicos para hibridar entre sí, es

decir, para unirse a otros ácidos nucleicos de

forma específica mediante un fenómeno

denominado complementariedad19.

Los microarrays de ADN son herramientas

moleculares que permiten analizar la expresión

génica por medio de la cuantificación del ARN

expresado en una muestra concreta20. Un

microarray de ADN consiste en un soporte sobre el

cual se inmovilizan en posiciones concretas

pequeños fragmentos de ADN de secuencia conocida

denominados sondas. El ARN procedente de la

muestra que se desea analizar se transcribe a ADN

copia mediante transcripción inversa, ya que estas

moléculas son más estables que el ARN y es posible

añadir marcadores que permitan su detección.

Mediante la hibridación del ADNc procedente de

muestras diferentes con las sondas inmovilizadas en

el soporte, es posible identificar el gen concreto que

se expresa en cada muestra. La intensidad de los

puntos del microarray indicará la cantidad de ARN

presente en ese punto. Las principales limitaciones

de los microarrays se refieren a su elevado coste por

unidad.

13


18 Kramer, R. et Cohen, D. (2004). Functional genomics to new drug targets. Nature Reviews. Vol. 3: 965-972.19 El ADN está compuesto por dos cadenas enrolladas alrededor de sí mismas que forman una “doble hélice”, cada una de

ellas formada por millones de bloques químicos llamados “bases”, y denominadas por las letras A, T, G y C. Estas basesposeen la capacidad de unirse entre sí de forma específica, de modo que las uniones entre las bases A-T y G-C soncomplentarias entre sí.

20 López, M.; Mallorquín, P.; Vega, M. (2002). Microarrays y Biochips de ADN: Informe de Vigilancia Tecnológica. GenomaEspaña, Círculo de Innovación en Biotecnología y Fundación General de la Universidad Autónoma de Madrid.

2.2. Interaccionesproteína-proteína

Las técnicas genómicas anteriormente

mencionadas determinan la expresión de los

genes en una célula o tejido, pero no permiten el

estudio de las interacciones entre proteínas21. Las

proteínas son las moléculas responsables de

desempeñar las funciones controladas por los

genes presentes en el ADN. Dado que la mayoría

de las dianas de fármacos son proteínas, su

estudio resulta esencial en el proceso de

validación de dianas.

La proteómica permite comprender el

funcionamiento de la célula a través del estudio

del conjunto de proteínas que contiene una célula

o tejido o proteoma22. Por medio de técnicas

proteómicas es posible comparar perfiles de

14

Identificación de dianas mediante técnicas de análisis de la expresión génica

Técnicas basadasen la PCR

Técnicas basadasen la secuenciación

Técnicas basadasen la hibridación

Electroforesis en gelesde poliacrilamida (PAGE)

Análisis serial de expresióngénica (SAGE)

Microarrays

ARN

Transcripción inversa

ADN copia

Proteína A

Desnaturalización Liberación de fragmentosespecíficos de cada ARN

Secuenciación

Cuantificación

Separación medianteelectroforesis

Proteína B Hibridación sobre un soporte consondas de ADN complementarias

Detección por fluorescencia

– S-S–

–SH

HS–

–

+

ARN

Fig. 5. Validación de dianas mediante técnicas de análisis de la expresión génica.Fuente: Velculescu, V. E. et al. (2000). Analysing uncharted transcriptomes with SAGE. Trends Genet. Oct;16(10): 423-5;University of Miami Department of Biology Homepage(http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255hist/ecbxp4x SDS.jpg).—

21 Kramer, R. et Cohen, D. (2004). Functional genomics to new drug targets. Nature Reviews. Drug discovery. Vol. 3: 965-972.22 Lindsay, M. A. (2003). Target discovery. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol. 2: 831-838.

http://fig.cox.miami.edu/

expresión de proteínas de tejidos y células sanas

con los perfiles de expresión en muestras

enfermas, lo que permite asociar dianas proteicas

a determinados procesos patológicos. Por otro

lado, existen técnicas que permiten estudiar las

interacciones entre proteínas a gran escala y

establecer redes de interacciones entre las

proteínas de la célula. El conocimiento de estas

redes permite conocer las rutas implicadas en

procesos patológicos y el conjunto de las

proteínas implicadas en una determinada

enfermedad, es decir, potenciales dianas

terapéuticas23.

2.2.1 Microarrays de proteínas

Los microarrays de proteínas se basan en la

tecnología desarrollada para la fabricación de los

microarrays de ADN. En este caso, en vez de

ácidos nucléicos, las moléculas que se inmovilizan

sobre el soporte son de naturaleza proteica, como

anticuerpos24, enzimas o proteínas de otro tipo25.

Los microarrays de proteínas consisten en unsoporte sólido sobre el que se inmovilizan proteínasespecíficas en posiciones concretas. Los microarraysde proteínas y anticuerpos permiten el análisis agran escala de los perfiles de expresión de proteínasy el estudio de las interacciones entre las mismas26.Por medio del empleo de muestras procedentes detejidos sanos y enfermos, los microarrays deproteínas permiten estudiar la expresión diferencialde proteínas en tejidos enfermos y relacionar lasdiferencias en el perfil de expresión proteica con elfenotipo de la enfermedad, lo que permite identificary validar dianas potenciales de una enfermedad.Existen tres tipos de microarrays de proteínas enfunción de las moléculas que interaccionan entre sí.De esta forma, nos encontramos con microarrays deinteracciones proteína-proteína, ADN-proteína, yenzima-sustrato27.

Las principales limitaciones técnicas de losmicroarrays de proteínas se refieren a la dificultadpara detectar e identificar proteínas de modoespecífico en comparación con los microarrays deácidos nucléicos, que no poseen esta limitación28.

15


23 Brown, D. & Superti-Furga, G. (2003). Rediscovering the sweet spot in drug discovery. Drug Discovery today. 8 (23):1067-1077.Pillutla, R. C., et al. (2002). Target validation and drug discovery using genomic and protein-protein interactiontechnologies. Expert Opin. Ther. Targets, 6(4): 517-531

24 Los anticuerpos son proteínas especializadas producidas por el sistema inmunológico que se unen a partículas extrañasdenominadas antígenos.

25 Kramer, R. et Cohen, D. (2004). Functional genomics to new drug targets. Nature Reviews. Vol. 3: 965-972.26 Kumble, K. D. (2003). Protein microarrays: new tools for pharmaceutical development. Anal Bioanal Chem. 377: 812-819.27 Wang, S., et al. (2004). Tools for target identification and validation. Curr. Op. in Chem. Biol. 8: 371-377.28 Kramer, R. et Cohen, D. (2004). Functional genomics to new drug targets. Nature Reviews. Vol. 3: 965-972.

Interacciónprot-prot

InteracciónADN-prot

Interacciónprot-molécula

Interacciónantic-prot

Interacciónenzima-sustrato

Figura 6. Interacciones de proteínas en validación de dianas.Fuente: Smith, M. G. & Snyder, M. (2005). Global analysis of protein function using protein microarrays. Mech. Ageing Dev. 126(1):171-5.

2.2.2. Sistema doble híbrido

El sistema doble híbrido es una herramienta

molecular que permite el estudio a gran escala de

las interacciones proteína-proteína a través de las

proteínas que regulan la expresión génica,

denominadas factores de transcripción29. Estas

proteínas son las encargadas de regular la

expresión de los genes mediante su activación o

represión. La mayoría de los factores de

transcripción presentan dos regiones o dominios,

un dominio de unión al ADN y un dominio

responsable de la activación del gen. Ambos

dominios son esenciales para que tenga lugar la

expresión génica, aunque no tienen porqué

formar parte de una misma proteína30.

La identificación de dianas terapéuticas mediante el

sistema doble híbrido analiza las interacciones

entre dos proteínas diferentes, que se unen a los

dominios de unión de ADN y activación de un gen

que se utiliza como indicador respectivamente. La

unión de los dos dominios a través de las proteínas

fusionadas permite la activación de la expresión del

gen indicador, por lo que su presencia pondrá de

manifiesto la existencia de una interacción entre

las dos proteínas31. El sistema doble híbrido

aprovecha la maquinaria celular de la levadura S.

cerevisiae, que se utiliza como sistema de

expresión de ambas proteínas de fusión. Por otro

lado, esta técnica permite estudiar la interacción

entre proteínas y construir redes de interacciones

de todo el proteoma, proporcionando una visión

global de la maquinaria molecular32.

16

29 Factor de transcripción: proteínas que regulan la expresión de determinados genes, mediante la activación o represión desu expresión.

30 Coates, P. J. & Hall, P. A. (2003). The yeast two-hybrid system for identifying protein-protein interactions. Journal ofPathology 199:4-9.

31 Pillutla, R. C. et al. (2002). Target validation and drug discovery using genomic and protein-protein interactiontechnologies. Target Validation and Drug Discovery. 6 (4): 517-531.

32 Parsons, A. B. et al. (2003). Yeast genomics and proteomics in drug discovery and target validation. Progress in CellCycle Research. Vol 5. 159-166.

33 Coates, P. J. & Hall, P. A. (2003). The yeast two-hybrid system for identifying protein-protein interactions. Journal ofPathology 199:4-9.

Dom.Activ.

Dom.Activ.

Dom.uniónADN

Dom.uniónADN

Expresión delgen indicador

Sin expresión delgen indicador

Proteína1

Proteína2

Proteína3

Promotor Gen indicador Promotor Gen indicador

Figura 7. Funcionamiento del sistema doble híbrido.Fuente: Elaboración propia.

La principal limitación de esta técnica radica en queno permite analizar las interacciones entreproteínas localizadas en compartimentos diferentesde la célula, limitando por tanto su aplicación. Porotra parte, es habitual la presencia de falsos

positivos provocados por la activación del genindicador por parte de otras proteínas de lalevadura, además de falsos negativos debido aproblemas en la unión de las dos proteínas33.

Proteína2

A pesar de que las técnicas anteriormentemencionadas arrojan información relevante sobrela función de las dianas, su objetivo principalradica en la identificación a gran escala de nuevasdianas terapéuticas y no en la validación de lasmismas. A continuación se describen aquellastécnicas empleadas en etapas posteriores delproceso de I+D, en las cuales es necesaria lavalidación de la función de las dianas molecularesya identificadas. Las principales estrategias estánencaminadas a la modulación de la expresióngénica, la inactivación de la función de las dianasproteicas, y el análisis de la expresión génica agran escala. Por último, se describen las técnicasde desarrollo de modelos vivos de enfermedad.

3.1. Modulaciónde la expresión génica

La técnicas de modulación de la expresión génicapersiguen bloquear o activar de forma específica laexpresión de genes mediante diferentes estrategiasa nivel del ARN mensajero, a través del empleo deoligonucleótidos modificados34. Estasmodificaciones les permiten conseguir una serie depropiedades entre las que se encuentran la entradaal interior de las células, la resistencia a ladegradación y el aumento en la afinidad por lamolécula de ARN. Las tecnologías antisentido seemplean en validación de dianas sobre cultivos detejidos o células, así como en modelos animales35.

Las técnicas de modulación de la expresión génicamás habituales consisten en el bloqueo de laexpresión génica a nivel del ARN impidiendo queun gen concreto se exprese y por tantoconsiguiendo que la proteína no se sintetice. Esta

estrategia de validación permite comprobar la

existencia de modificaciones en el fenotipo de

organismos o células en ausencia de expresión

del gen. De este modo, se consigue reproducir el

efecto que produciría la ausencia o inactivación de

la proteína, lo que resulta de suma utilidad para

validar dianas al permitir relacionar el fenotipo

asociado a la enfermedad con un gen en

concreto. Otras técnicas de validación de dianas

basadas en la modulación de la expresión

permiten activar la expresión de genes específicos

provocando la transcripción de ARN a partir del

ADN.

3.1.1. Oligonucleótidos antisentido

Los oligonucleótidos antisentido son pequeños

fragmentos de nucleótidos de unos 15 o 20 pares

de bases de ADN o ARN de cadena sencilla, que

son complementarios a un fragmento del ARN

diana. Esta complementariedad permite su unión al

ARN de forma específica, bloqueando su expresión

e impidiendo la producción de la proteína diana.

Los oligonucleótidos antisentido inhiben la

expresión proteica mediante dos mecanismos

diferentes. En algunos casos el ARN emparejado

con el oligonucleótido es fragmentado por acción

de una enzima que reconoce el ARN emparejado

con ADN. Tras este corte, el ARN queda dañado y

el oligonucleótido antisentido en cambio no sufre

alteración alguna de modo que puede seguir

uniéndose al ARN. En otros casos no se produce

un corte en el ARN, pero el emparejamiento con

el oligonucleótido puede impedir procesos

esenciales para la producción de proteínas a partir

del ARN36.

17


3. Técnicas de validación de dianas

34 Los oligonucleótidos son moléculas de ácido nucléico de longitud reducida que se pueden emplear para bloquear el ARNmensajero e impedir su función.

35 Ilag, LL, et al. (2002). Emerging high-throughput drug target validation technologies. Drug Discovery Today 7(18Suppl):S136-42.

36 Stone, L. S. et Vulchanova, L. (2003). The pain of antisense: in vivo application of antisense oligonucleotides forfunctional genomics in pain and analgesia. Advanced Drug Delivery Reviews 55, 1081-1112.

En general, el empleo de oligonucléotidosantisentido es una herramienta de validación dedianas que proporciona una elevada especifidad.Sin embargo, esta selectividad requiere comocontrapartida el diseño detallado de oligonucleótidosya que existen numerosas variables que afectan ala especificidad de los oligos37. Otra desventaja queplantea el uso de los oligonucleótidos antisentido esque son muy inestables y se degradan rápidamenteen células y tejidos. Esta limitación puede seratenuada mediante modificaciones químicas quemejoren su estabilidad. Asímismo, la administracióny distribución de oligonucleótidos a los cultivoscelulares constituye un paso limitante yhabitualmente es necesario combinarlos concompuestos que facilitan la entrada de losoligonucleótidos a las células, como los liposomas38.

La inhibición de la expresión génica medianteoligonucleótidos antisentido es un proceso quetiene lugar de manera transitoria, lo que suponeuna limitación en el silenciamiento de la expresiónde proteínas con una vida media de larga

duración. Este problema se ha solucionado

mediante el empleo de estructuras de ADN

denominadas vectores de expresión, las cuales

contienen la información necesaria para dirigir la

síntesis de oligonucleótidos antisentido en el

interior de la célula. Estos vectores ofrecen la

ventaja de ser más estables que los

oligonucleótidos antisentido desnudos, por lo que

se consigue una inhibición de la expresión génica

más prolongada39.

3.1.2. ARN de interferencia

El ARN de interferencia (ARNi) es una tecnología

que se basa en el empleo de moléculas de ARN

de doble cadena para bloquear la expresión de

genes específicos. El mecanismo del ARNi está

presente en la naturaleza y es una respuesta

celular innata que permite combatir las

infecciones virales regulando la expresión

del ARN.

18

Comienzo de la síntesis de proteínas

Ribosomas

Oligo antisentido

ARNm

Unión de un oligonucleótido antisentido

Corte del ARNm por la enzima Ribonucleasa H

Inhibición de la expresión de la proteína

Figura 8. Tecnologías de oligonucleótidos antisentido en validación de dianas.Fuente: Silencing code. Chemsoc, Royal Society of Chemistry (http://www.chemsoc.org/chembytes/ezine/1997/dna.htm).

37 Hall, J. (2004). Unravelling the general properties of siRNAs: strength in numbers and lessons form the past. NatureReviews. Genetics 5: 552-557.

38 Lee, L. K. et Roth, C. M. (2003). Antisense technology in molecular and cellular bioengineering. Current Opinion inBiotechnology. 14: 505-511.

39 Dykxhoorn, D. M., et al. (2003). Killing the messenger: short RNAs that silence gene expression. Nature Rev. Mol. CellBiol. 4, 457–467.

http://www.chemsoc.org/chembytes/ezine/1997/dna.htm

En los ensayos de validación de dianas, el ARNide doble cadena se introduce en el interior de lascélulas mediante distintos métodos.Posteriormente, este ARNi de doble cadena esprocesado enzimáticamente dando lugar amoléculas de ARN más pequeñas denominadaspequeños ARNs de interferencia o ARNsi (“smallinterfering RNAs”). Estos ARNsi son de doblecadena y están por tanto formados por doshebras complementarias y emparejadas. Los

ARNsi son reconocidos por el complejo RISC(“RNA-induced silencing complex”), el cual se unea moléculas de ARNm complementarias,facilitando la degradación de éstas. Asimismo, esposible administrar directamente el ARNsi a lacélula, en cuyo caso no sería necesaria ningunade las etapas anteriores. De este modo, tanto elARNi como el ARNsi son herramientas útiles parala inactivación específica de la expresión degenes40.

19


40 Wang, S., et al. (2004). Tools for target identification and validation. Current Opinion in Chemical Biology. 8: 371-377.41 Lindsay, M. A. (2003). Target discovery. Nature Reviews: Drug Discovery. 2: 831-838.42 Gunsalus, K. C. & Piano, F. (2005). RNAi as a tool to study cell biology: building the genome-phenome bridge.

Curr. Op. in Cell Biology 17:3-8.43 Cocks, B. G. & Theriault, T. P. (2004). Developments in effective applicaction of small inhibitory RNA (siRNA) technology

in mammalian cells. DDT: Targets. Vol. 3(4):165-171.44 Lee, L. K. & Roth, C. M. (2003). Antisense technology in molecular and cellular bioengineering. Current Opinion in

Biotechnology. 14: 505-511.

ARN de doble cadena

Rotura del ARNm

ARNi dedoble cadena

Activación del complejoRISC por ARNi decadena sencilla

Reconocimientode la diana

ARNm

Figura 9. Tecnologías de ARNi en validación de dianas.Fuente: Dykxhoorn, D. M., et al. (2003). Killing the messenger: short RNAs that silence gene expression. Nature Reviews.Molecular Cell Biology. Vol. 4,457-467.

Las principales ventajas de los ARNi radican en subajo coste y alta especificidad, por lo queconstituyen una herramienta molecular que estásustituyendo a los oligonucleótidos antisentidocomo método de modulación de la expresióngénica41. Por otro lado, el ARNi puede emplearsecomo herramienta para el estudio de la biologíade organismos completos a escala genómicamediante microarrays de células transfectadascon ARNi. Esta estrategia ha sido empleada conéxito en líneas celulares procedentes de modelosanimales, siendo inminente su aplicación encélulas humanas42.

El empleo de ARNi presenta básicamente losmismos problemas que las tecnologías antisentidoy se refieren principalmente a las dificultades deadministración y distribución en cultivos celularesy tejidos, viéndose agravada la situación enestudios in vivo. Estos problemas se hansolucionado en parte mediante el empleo devehículos de administración como liposomas, ovectores de expresión como plásmidos y virus43.Por otra parte, las técnicas de ARN interferentepueden dar lugar a efectos inespecíficos debidos ala unión de alguna de las dos hebras del ARNsi amoléculas de ARNm distintas del ARN diana44.

Como solución a este tipo de problemas se han diseñado moléculas de ARN interferente modificadasquímicamente que evitan la aparición de efectos no específicos45. Por otra parte, mientras que la tecnologíade ARNi ha sido aplicada con éxito in vitro en numerosas ocasiones en la validación de dianas terapéuticas,su empleo in vivo todavía no ha alcanzado el mismo grado de desarrollo.

Otro tipo de mejoras que se están desarrollando en tecnologías de ARN interferente incluyen laadministración directa de ARNsi de cadena sencilla en células, que ha demostrado ser efectivo en muchostipos celulares aunque de forma transitoria. Para solucionar este problema se ha recurrido a los ARNsh(“short hairpin”), moléculas de ARN con secuencias repetidas invertidas que forman estructuras en formade horquilla, y que dan lugar a una inhibición mucho más estable de la expresión génica46.

20

45 Samarsk, D. & Datta, M. (2003). Expediting target identification and validation through RNAi. Expert Rev. Mol. Diagn.4(1):11-14.

46 Walgren, J. L. & Thompson, D. C. (2004). Application of proteomic technologies in the drug development process. ToxicolLett. 149:377-85.

47 Paroo, Z. & Corey, D. R. (2004). Challenges for RNAi in vivo. Trends in Biotechnology. Vol. 22, No. 8: 390-394.

Similitudes y diferencias entre Oligonucleótidos antisentido y ARNsi47

Similitudes

• Fragmentos cortos de ácidos nucleicos(aprox. 20 bases).

• Metodología común para la administración acultivos celulares.

• Inducen el silenciamiento de la expresióngénica mediante su unión al ARNm.

• Los ARNsi y ciertos oligos antisentidoprovocan la ruptura del ARNm.

• Sus propiedades pueden alterarse mediantemodificación de las bases.

• Perfiles de biodistribución similares.

Diferencias

• Dos hebras para el ARNsi, una hebra paraoligos antisentido.

• ARN de doble hebra es más estable queácidos nucleicos de una sola hebra.

• Las modificaciones químicas no son tannecesarias para su administración en cultivoscelulares en el caso de los ARNi.

• Mediación del complejo RISC en el ARNi.

• Activación de la enzima ARNasa en oligosantisentido.

• Aplicación más extendida de la técnica de ARNi.

3.1.3. Ribozimas

Las ribozimas son pequeñas moléculas de ARN que actúan como enzimas y que pueden cortar otrasmoléculas de ARN en sitios específicos. La unión entre el ribozima y el ARN diana se produce porcomplementariedad y apareamiento entre ambas moléculas. De este modo, se pueden diseñar ribozimasque reconozcan cualquier ARN diana simplemente variando la región de reconocimiento del ribozima.

ARNm

Ribozima

Figura 10. Ribozimas en la validación de dianas.Fuente: Chattterton, J. E. et al. (2004). Ribozymes in gene identification, target validation and drug discovery. DDT: Targets, Vol. 3(1):10-17.

Las principales limitaciones de los ribozimas se

deben a su inestabilidad y sensibilidad a la

degradación, menor especificidad y restricciones

en el diseño. Los ribozimas pueden ser

modificados químicamente para incrementar su

estabilidad. Por otro lado, es posible introducir en

la célula vectores que dirigen la síntesis de

ribozimas de tal modo que dicha síntesis ocurra

directamente en el interior de las mismas. En este

caso, el nivel de producción de ribozima en la

célula será de suma importancia para que se

produzca una reducción significativa en el nivel de

ARN diana48.

3.1.4. Proteínas de dedos de zinc

Una alternativa a las anteriores técnicas de

modulación de la expresión génica es el diseño de

proteínas de dedos de zinc como agentes de

bloqueo o activación de la expresión génica en

cultivos celulares. Los dedos de zinc son regiones

presentes en proteínas tales como los factores de

transcripción que participan en la iniciación de la

transcripción, es decir, el paso de ADN a ARN

previo a la síntesis de proteínas. Estos factores de

transcripción poseen unas estructuras

características en forma de dedos unidos por un

ión de zinc, los cuales reconocen secuencias

específicas del ADN. Esta particularidad es de

gran utilidad en la validación de dianas ya que se

pueden diseñar proteínas con dedos de zinc que

reconozcan específicamente la secuencia de ADN

que se desea bloquear o activar. La activación o

represión de la expresión génica se consigue

mediante la unión de dominios activadores o

represores respectivamente a las proteínas de

dedos de zinc. La asociación entre la modulación

de la expresión génica de la diana con el fenotipo

o estado patógico, será la que determine

finalmente la validación de la diana49.

21


Proteína de 3 dedos de Zinc

ADN

Activación de la expresión génica

Bloqueo de la expresión génica

ADN

Figura 11. Modulación de la expresión génica mediante proteínas de dedos de Zinc. Fuente: Jamieson, A.C. et al. (2003). Drug discovery with engineered zinc-finger proteins. Nature Reviews: DrugDiscovery. Vol. 2: 361-368.

48 Chatterton, J. E., et al. (2004). Ribozymes in gene identification and drug discovery. Drug Discovery Today: Targets, vol. 3, No. 1, 10-17.

49 Jamieson, A. C., et al. (2004). Drug Discovery with Engineered Zinc-finger Proteins. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol. 2, 361-368.Wang, S., et al. (2004). Tools for target identification and validation. Current Opinion in Chemical Biology. 8: 371-377.

La principal ventaja de esta técnica frente al resto

de técnicas de modulación de la expresión génica

consiste en que es más estable que las

estrategias que emplean ácidos nucleicos. Por

otro lado, el diseño de estas proteínas requiere la

identificación previa de las secuencias de ADN

susceptibles de ser reconocidas por los dedos de

zinc, que se corresponden con regiones del

genoma de baja condensación. Este mapeado se

realiza mediante enzimas ADNasas, que

reconocen regiones del ADN con baja

condensación y por tanto más accesibles a los

factores de transcripción50. Otra limitación a tener

en cuenta es la dificultad en la administración de

proteínas de dedos de zinc, que afecta por igual a

todas las tecnologías de modulación de la

expresión génica mencionadas en el presente

informe. Este problema se puede solucionar por

medio del empleo de vehículos moleculares

llamados vectores que permitan introducir genes

en las células51.

3.2. Inactivación de proteínas

Debido a que la mayoría de los fármacos que

actualmente se encuentran en el mercado actúan

sobre proteínas, parece lógico pensar que la

validación de dianas proteicas ha de ser una

estrategia fundamental en el proceso de

desarrollo de un fármaco52. La validación de

dianas mediante técnicas de modulación de la

expresión génica no siempre está relacionada de

forma directa con la expresión de la proteína. En

numerosas ocasiones, se ponen en marcha una

serie de mecanismos moleculares que modifican

la proteína hasta dar lugar a la molécula

responsable del fenotipo final, y que por tanto

serían imposibles de identificar únicamente

mediante tecnologías de modulación de la

expresión génica53. Así mismo, algunas proteínas

están formadas por varios dominios

multifuncionales, por lo que la inhibición de la

expresión de uno de los genes que codifica un

único dominio no proporciona datos extrapolables

a la función de la proteína completa. Por estemotivo, las técnicas basadas en la inactivación deproteínas son esenciales en la validación denumerosas dianas terapéuticas54.

En el presente apartado se agrupan técnicas quepermiten el bloqueo o inactivación de proteínasespecíficas de modo que éstas dejan de ejercer sufunción. El efecto observado tras la inactivaciónde la proteína diana permite relacionar dichaproteína con su función concreta, y de esta formaresulta posible asociar un fenotipo determinado auna proteína concreta.

3.2.1. Química genética

La estrategia clásica de validación de dianas oquímica genética consiste en el empleo depequeñas moléculas que se unen a las dianas demodo específico provocando su inactivación. Deesta forma, se consigue inactivar la función deuna proteína específica, lo que permite estableceruna relación entre la actividad de la misma y losefectos que se manifiesten en los cultivos decélulas, tejidos o animales55. A diferencia de lasestrategias genéticas, la química genética permitela alteración del fenotipo de forma directa yocurre en tiempo real. Esta modificación en lafunción proteica no es permanente, ya que suefecto es reversible si se eliminan los restos deestas moléculas del medio. Este enfoque resultamuy útil a la hora de validar dianas mediante elempleo de pequeñas moléculas, ya que permiteasociar un fenotipo de interés con la acción deuna determinada molécula sobre una dianaconcreta56.

Además de permitir analizar la función celular yvalidar dianas moleculares, estas pequeñasmoléculas pueden emplearse como base paraobtener potenciales fármacos. A partir delconocimiento de la estructura química delcompuesto activo, es posible diseñar nuevasmoléculas de cara a su potencial aplicación

22

50 Liu, P-G., et al. (2001). Regulation of an endogenous locus using a panel of designed zinc finger proteins targeted toaccessible chromatin regions. Activation of vascular endothelial growth factor. J. Biol. Chem., 276:11323-11334.

51 Peet, N. P. (2003). What constitutes target validation? Targets 2 (4): 125-127.52 Smith, M. B. (2003). Hitting the target. Nature, vol. 422, 341-347.53 Walgren, J. L. & Thompson, D. C. (2004). Application of proteomic technologies in the drug development process.

Toxicol Lett. 149:377-85.54 Ilag, L. L., et al. (2002). Emerging high-throughput drug target validation technologies. DDT Vol. 7. Nº 18 (Suppl.) S136-142.55 Peet, N. P. (2003). What constitutes target validation? Targets. Vol. 2, No. 4: 125-127.56 Chanda, S. K., et al. (2003). Fulfilling the promise: drug discovery in the post-genomic era. Drug Discovery Today. Vol. 8,

No. 4: 168-174.

farmacéutica. Una de las principales limitaciones

de esta estrategia consiste en que requiere la

disposición de pequeñas moléculas que sean

capaces de interaccionar de modo selectivo con

proteínas, lo que no es posible en todas las

ocasiones57.

Las estrategias de química genética son de gran

utilidad en aquellos casos en los cuales los genes

de interés son esenciales para la supervivencia

del organismo, y su alteración es inviable para el

funcionamiento de la célula. La principal limitación

de esta técnica consiste en que no siempre se

dispone de pequeñas moléculas que actúen de

modo específico sobre la proteína celular de

interés.

3.2.2. Anticuerpos monoclonales

Los anticuerpos son proteínas desarrolladas por el

organismo con el fin de combatir infecciones

mediante el bloqueo de agentes infecciosos de forma

específica. Esta selección y acción inhibitoria es de

gran utilidad en la validación de dianas proteicas, por

lo que se han desarrollado diferentes técnicas de

fabricación de anticuerpos monoclonales58 a gran

escala como el “phage-display” y el doble híbrido59.

En el caso de que las dianas se encuentren en el

interior de la célula, es necesaria la administración de

anticuerpos mediante microinyección, o bien la

expresión de los mismos en el interior de la célula

mediante vectores de expresión, denominándose en

este caso intracuerpos.

23


57 Williams, M. (2003). Target validation. Curr Opin Pharmacol. 3(5): 571-7.58 Los anticuerpos monoclonales son anticuerpos específicos que pueden ser producidos en grandes cantidades por células

que se originan a partir de una línea celular (hibridoma). Todos los anticuerpos monoclonales producidos por una célulahíbrida son idénticos.

59 Pillutla, R. C., et al. (2002). Target Validation and drug discovery using genomic and protein-protein interactiontechnologies. Expert Opinion on Therapeutic Targets, 6 (4): 517.531.

60 Ilag, L. L., et al. (2002). Emerging high throughput drug target validation technologies. Drug Discovery Today 7 (18):136-142.

Anticuerpo intracelular

Proteína diana Interacción de la Proteína dianay el anticuerpo monocional

Figura 12. Inactivación de proteínas mediante anticuerpos, aplicación en la validación de dianas.Fuente: Iclectus Ltd. (http://www.iclectus.com/technology/intrabodies.htm#figure1).

Una de las limitaciones de los anticuerpos es suinestabilidad en el interior de las células, por loque las estrategias que se están desarrollando enla actualidad van encaminadas al diseño deanticuerpos más estables y eficientes.

El principal problema que presentan losanticuerpos como agentes de validación de dianases el bajo número de estas moléculas que danlugar a una inactivación efectiva de sus dianasproteicas60.

http://www.iclectus.com/technology/intrabodies.htm#figure1

3.2.3. Aptómeros

Los aptómeros son nucleótidos artificiales capaces de reconocer y unirse a moléculas específicas debido asu particular estructura terciaria. Es posible diseñar y construir aptómeros que unan e inhibanprácticamente cualquier proteína diana.

24

Aptómero

Proteína diana Interacción de la Proteínadiana y aptómero

Figura 13. Inactivación de proteínas mediante Aptómeros, aplicación en la validación de dianas.Fuente: Archemix Corp. (http://www.archemix.com/tech_aptapp.html).

Los aptómeros presentan problemas deinestabilidad que se han solucionado mediantemodificaciones químicas que incrementan suestabilidad. Al igual que en el caso de losanticuerpos, una solución al problema deadministración consiste en el empleo de vectoresde expresión que permiten la síntesis deaptómeros en el interior de la célula61. Otra desus principales limitaciones reside en lapreferencia de unión de los aptómeros haciaformas determinadas de la superficie de lasproteínas, lo que implica una limitación a la horade validar dianas proteicas. Por otro lado, lanaturaleza negativa de las moléculas de ácidosnucleicos que conforman los aptómeros suponeun impedimento a la hora de bloquear proteínascon dominios cargados negativamente62.

Los aptómeros también pueden ser inmovilizadossobre microarrays de manera similar a losmicroarrays de ADN, con el objeto de serempleados en la validación de dianas proteicas.Las ventajas de esta técnica radican en su altaespecificidad y sensibilidad. La detección de los

aptómeros se consigue mediante la construcción

de aptozimas, aptómeros conjugados con

dominios de ribozimas, o bien pares de

aptómeros que reconocen simultáneamente a la

proteína diana. En el primer caso, la unión de la

aptozima a la diana provoca un cambio

conformacional que altera la actividad de la

ribozima. En el segundo caso, la unión de

aptómeros adyacentes a la diana crea un puente

de oligonucleótidos que provoca el ligamiento del

nucleótido conector, que posteriormente es

amplificado y detectado por PCR. Esta última

estrategia ofrece una sensibilidad potencialmente

superior al ELISA hasta 1.000 veces63.

3.2.4. Péptidos

Los péptidos son fragmentos de proteínas que

pueden ser diseñados como agentes de unión a

dianas proteicas bloqueando su función o bien

inhibendo su interacción con proteínas

intracelulares64.

61 Epstein, D. M., et al. (2002). Target Validation with Nucleic Acid Aptamers. Mimicking small molecule therapeutics byattacking the protein, and not the gene. Pharmaceutical Discovery and Development. PharmaVentures Ltd.


63 Walgren, J. L. & Thomson, D. C. (2004). Application of proteomic technologies in the drug development process.Toxicology Letters 149: 377-385.


http://www.archemix.com/tech_aptapp.html

Los péptidos presentan ciertas ventajas

como agentes de validación de dianas

principalmente debido a su fácil producción. Por

otro lado, existen diversos sistemas que permiten

identificar los péptidos que inhiben dianas

concretas, entre las que cabe destacar la técnica

del doble híbrido y el phage display65.

La principal limitación de los péptidos consiste en

que presentan problemas de afinidad y

selectividad, por lo que no es una técnica que por

sí sola permita la validación de una diana

terapéutica66.

3.2.5. Inactivación por lásermediante cromóforos y fluoróforos

La técnica CALI67 o inactivación por láser

mediante cromóforos, consiste en el empleo de

cromóforos, moléculas que absorben la luz de una

determinada longitud de onda, unidos a un

anticuerpo, péptido o aptómero.

Al exponer estas moléculas a luz láser, se inducen

daños fotoquímicos en la proteína diana de modo

irreversible en las zonas de unión al anticuerpo,

péptido o aptómero, inactivando la proteína de

modo específico68. Esta técnica de validación de

dianas ha demostrado ser eficaz en el caso de su

empleo con anticuerpos, ya que se aprovecha de

la selectividad de los anticuerpos y mejora

sensiblemente su poder de inhibición de la función

de la proteína diana69.

Una alternativa a esta técnica consiste en la

utilización de fluoróforos que reaccionan ante luz

difusa y que por tanto no requieren fuentes de luz

especiales. Esta técnica se denomina FALI70 o

inactivación por láser mediante fluoróforos71. La

principal ventaja de esta ténica radica en que

permite modificar un área más amplia de la

proteína, asegurando una inactivación más

efectiva de la proteína diana. Tras la inactivación

de la diana es necesario purificar el complejo

formado por el anticuerpo unido al cromóforo o

fluorocromo junto con la proteína diana, y

posteriormente identificar esta última72.

25


65 Caponigro, G., et al. (2003). Functional analisis of expressed peptides that bind yeast STE proteins. Journal ofBiotechnology 103: 213-225.

66 Henning, S. W. & Beste, G. (2002). Loss-of-function strategies in drug target validation. Current Drug Discovery May. 17-21.67 CALI: Chromophore assisted lasser inactivation.68 Peet, N.P. (2003). What constitutes target validation? Targets. Vol. 2, No. 4: 125-127.69 Henning, S. W. & Beste, G. (2002). Loss-of-function strategies in drug target validation. Current Drug Discovery May. 17-21.70 FALI: Fluorophore assisted lasser inactivation.71 Beck, S., et al. (2202). Fluorophore-assisted light inactivation: A high-throughput tool for direct target validation of

proteins. Proteomics 2: 247-255.72 Ilag, LL. (2003). Direct methods for modulating protein function. Current Opinion in Drug Discovery & Development 6(2):

262-268.

Figura 14. Inactivación por láser mediante cromóforos y fluoróforos aplicado a la validación de dianas. Fuente: Hanash, S. (2003) Disease proteomics. Nature 422, 226-232.

3.3. Análisis de la expresión génica in situ

Las técnicas de análisis de la expresión génica como los microarrays de ADN permiten la identificación degenes implicados en procesos patológicos. Sin embargo, la mayoría de los patrones de expresión obtenidosrequieren de pasos posteriores de validación que posibiliten realizar una asociación entre la expresión deun gen y su fenotipo. Las técnicas de análisis de la expresión génica mediante microarrays de tejidos ycélulas son dos técnicas empleadas en la validación clínica y funcional de dianas respectivamente.

Proteínadiana

Unión proteína-ligando(anticuerpo, péptido

o aptómero)

Emisiónde luz láser

Inactivación del dominiofuncional de la proteína

diana

3.3.1. Microarrays de tejidos

Los microarrays de tejidos (TMAs, Tisssue

Microarrays) consisten en colecciones

miniaturizadas de hasta 1.000 muestras de

tejidos inmovilizadas sobre un soporte, que

permiten el análisis in situ de dianas moleculares

simultáneamente (ADN, ARN o proteínas).

Prácticamente la mayoría de los artículos

publicados sobre microarrays de tejidos están

relacionados con el análisis de tumores, aunque

se ha demostrado su valor en otro tipo de

patologías relacionadas en el sistema nervioso73.

Las principales ventajas que ofrecen los

microarrays de tejidos frente a otras técnicas de

validación se basan en la naturaleza in vivo del

ensayo, que posibilita observar cambios

fenotípicos que no son obvios mediante técnicas

moleculares. En la actualidad, los principales

desarrollos encaminados a mejorar esta técnica

se centran en la mejora de la instrumentación

dedicada a la inmovilización de los tejidos en el

array, automatización de la obtención de

imágenes digitalizadas, así como almacenamiento,

análisis y estandarización de la información

obtenida74.

26

Características de los Microarrays de Tejidos en la validación de dianas:

• Determinación de la distribución celular y subcelular de las dianas.

• Integración de la información procedente del análisis de las dianas a nivel del ADN, ARN y proteínas.

• Confirmación de los resultados obtenidos mediante técnicas de validación in vivo basadas enmodelos animales y microarrays de ADNc.

• Análisis de la prevalencia de dianas en diferentes etapas de progresión de la patología (ej.: progresión tumoral).

• Correlación de los datos moleculares con los datos clínicos.

3.3.2. Microarrays de células

Hasta la fecha, el análisis in vivo de la expresión

génica se realizaba únicamente gen a gen, por

medio de la introducción de un gen en una célula, y

la posterior observación de su efecto fisiológico o

fenotipo. Los microarrays de células permiten el

análisis de la expresión génica in vivo a gran escala

en células humanas, y por tanto son una

herramienta valiosa a la hora de validar dianas

terapéuticas75. La estrategia empleada para su

diseño consiste en el cultivo de células sobre

fragmentos de ADN inmovilizados en un microarray.

Estos fragmentos de ADN se transfectan o

introducen en las células, que posteriormente

expresan las proteínas codificadas por su secuencia.

Los cambios fenotípicos que se observen en las

células serán empleados para valorar la implicación

de las dianas terapéuticas de interés76.

Una estrategia alternativa consiste en transfectar

las células inmovilizadas en el array con ARN

interferente, de modo que en vez de activarse la

expresión de un gen, se produzca el

silenciamiento del mismo. Este bloqueo de la

expresión génica define un conjunto de puntos en

el array que se corresponderán con la expresión

del fenotipo esperado77.

73 Sauter, G., et al. (2003).Tissue microarrays in drug discovery. Nature Review: Drug discovery 2: 962-972.74 Mousses, S., et al. (2001). Clinical and functional target validation using tissue and cell microarrays. Curr. Op. in Chem.

Biology, 6: 97-101.75 Wang, S., et al. (2004). Tools for target identification and validation. Curr. Op. in Chem. Biol. 8: 371-377.76 Mousses, S., et al. (2001). Clinical and functional target validation using tissue and cell microarrays. Curr. Op. in Chem.

Biology, 6: 97-101.Ziauddin, J. & Sabatini, D. M. (2001). Microarrays of cells expressing defined cDNAs. Nature 411:107-110.

77 Silva, J. M., et al. (2004). RNA interference microarrays: High-throughput loss-of-function genetics in mammalian cells.PNAS 101, nº 17: 548-6552.

3.4. Modelos vivos de la enfermedad

El avance en el conocimiento del genoma de diferentes organismos que se ha producido a lo largo de losúltimos años ha puesto de manifiesto la existencia de un alto grado de conservación de la secuencia delADN y proteínas, así como una similitud en la función de los genes y rutas de señalización en diferentesorganismos. Este elevado grado de conservación permite el empleo de otros organismos diferentes del serhumano como sistemas modelo en el proceso de desarrollo de fármacos. De hecho, se ha descubierto queexiste un elevado grado de similitud con las rutas moleculares implicadas en enfermedades humanas, loque hace que el valor de los organismos modelo en la validación de dianas sea mayor78.

27


Microarrays de Tejidos Microarrays de Células

Inmovilización de seccionesde tejidos en un array

Inmovilización decélulas en unMicroarray de ADNc

Visualización de la expresión de losgenes en las células in vivo

Transfección de lascélulas con múltiplesgenes de interés

a a b

b c

Figura 15. Esquema de funcionamiento de un microarray de tejidos aplicado a la validación de dianas.Fuente: Sauter, G., et al. (2003). Tissue microarrays in drug discovery. Nature Reviews. Drug discovery 2: 962-972;Ziauddin, J. & Sabatini, D. M. (2001). Microarrays of cells expressing defined cDNAs. Nature 411: 107-110.

78 Doan, T. N. (2004). High-throughput target validation in model organisms. Drug Discovery Today: Targets. Vol. 3, Nº 5: 191-197.

Ratón Pez cebra

C. elegans

Levadura

Mosca de la fruta

Invertebrados

Unicelulares

Vertebrados

Figura 16. Principales sistemas modelo en validación de dianas.Fuente: Lindsay, M. A. (2003). Target discovery. Nature Reviews: Drug Discovery. 2: 831-838.

d

e

c

En lo concerniente a la validación de dianas, laobtención de un modelo animal que reproduzca laenfermedad humana constituye de por sí unproceso de validación de la diana. Al tratarse de unorganismo completo, se puede así demostrar laimplicación de la diana en la enfermedad in vivo, y

proporciona un grado elevado de evidencia de queun gen en concreto está implicado en el proceso deinterés. Por otro lado, el modelo animal obtenidoes de gran valor para estudios posterioresnecesarios para el desarrollo del fármaco, comoson los estudios farmacológicos y toxicológicos79.

28

79/80 Kramer, R. & Cohen, D. (2004). Functional Genomics to new Drug Targets. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol. 3: 965-972.Abuin, A., et al. (2002). Full-speed mammalian genetics: in vivo target validation in the drug discovery process. Trends inBiotechnology. Vol. 20, Nº 1: 36-42.

81 La ingeniería genética es una tecnología que permite introducir cambios en el genotipo de un organismo.82 Zambrowicz, B. P., et al. (2003). Predicting drug efficacy: knockouts model pipeline drugs of the pharmaceutical industry.

Current Opinion in Pharmacology. 3: 563-570.83 Törnell, J. & Snaith, M. (2002). Transgenic systems in drug discovery: from target identification to humanized mice. Drug

Discovery Today. Vol. 7 No. 8: 461-470.Hardy, L. W. & Peet, N. P. (2004). The multiple orthogonal tools approach to define molecular causation in the validationof druggable targets. Drug Discovery Today. 9(3): 117-26.

84 Baumeister, R. (2002). The worm in us - Caenorhabditis elegans as a model of human disease. Trends in Biotechnology.Vol. 20, Nº 4: 147-148.

Características de un modelo animal ideal80

• Facilidad de cría en cautividad.

• Tiempos de reproducción cortos.

• Descendencia numerosa.

• Disponibilidad de métodos de manipulación genética y experimental.

• Elevado número de genes conservados respecto al ser humano.

3.4.1. Ratones knock-out y knock-in

Los ratones knock-out son ratones a los que se

les ha inactivado uno o varios genes mediante

técnicas de ingeniería genética81, por lo que

carecen de una determinada función génica. Los

ratones knock-out permiten estudiar la función

fisiológica de genes de mamíferos y son sistemas

modelo valiosos sobre los que estudiar la eficacia

de los fármacos. Se ha demostrado que el

fenotipo de los ratones knock-out para una

determinada diana se corresponde con los efectos

de los fármacos que actúan sobre la diana y la

bloquean82. Los ratones knock-in, en cambio, son

ratones que sobreexpresan el gen de interés

mediante la introducción de varias copias del gen

durante el desarrollo embrionario del ratón.

Una estrategia alternativa consiste en el

desarrollo de ratones knock-out y knock-in

específicos de tejido o inducibles. Los primeros

consisten en ratones en los que la expresión de

un gen determinado se encuentra inhibida en un

tejido concreto. Los knock-out inducibles permiten

interrumpir la expresión de interés en el momento

deseado administrando una sustancia

determinada. En este caso, el gen se expresa con

normalidad hasta que se administra el compuesto

concreto83.

Los ratones knock-out suelen presentar problemas

de letalidad de los embriones para determinados

genes. En ocasiones se ponen en marcha

mecanismos de compensación en el embrión que

hacen que la ausencia del gen no de lugar a los

efectos esperables ya que otros genes compensan

al gen inactivado. Los knock-out inducibles

permiten inactivar el gen cuando el ratón ya se ha

desarrollado y por tanto evitan que se den estos

mecanismos de compensación y letalidad

embrionaria.

La principal limitación de los ratones knock-out y

knock-in se refiere al tiempo y coste que requiere la

manipulación genética de estos organismos, lo que

dificulta la manipulación de ratones a gran escala84.

3.4.2. Ratones transgénicos

Los ratones transgénicos son ratones a los que se

les ha introducido un gen procedente de otro

organismo diferente durante el desarrollo

embrionario. De este modo, se puede introducir

en el animal transgénico un gen que codifique

para la diana terapéutica que se desee validar,

sobreexpresando dicha diana en el modelo

animal.

Los ratones transgénicos más fáciles de obtener

son aquellos en los que el transgén se expresa de

modo continuo en todos los tejidos del organismo,

aunque también es posible obtener ratones que

expresen el transgén en un tejido determinado al

igual que ocurre con los ratones knock-out y

knock-in. Asimismo, se pueden emplear ratones

transgénicos inducibles, y en este caso el

transgén sólo se expresa al inducir la expresión

mediante la administración de un compuesto

concreto85. Las tecnologías de transgénesis

permiten introducir genes humanos en ratones

transgénicos de modo que se puede estudiar la

función de proteínas humanas en ratones

transgénicos. De este modo se obtienen ratones

humanizados que expresan dianas humanas que

permiten estudiar los efectos debidos a la

expresión de la diana humana en el modelo

animal. La principal limitación de los ratones

transgénicos se refiere al tiempo y coste que

requiere la manipulación genética de los ratones,

haciendo imposible el empleo de esta técnica a

gran escala.

El clonaje de expresión en cultivos celulares es

una alternativa al empleo de modelos animales

transgénicos. Esta técnica se basa en introducir

genes en células con objeto de que los genes se

expresen en su interior y den lugar a las

proteínas. Posteriormente se estudian las

alteraciones en el fenotipo de las células de modo

que se puede asociar una alteración concreta a la

expresión de un gen determinado. Sin embargo,

esta técnica no ofrece las ventajas de los modelos

animales transgénicos, los cuales proporcionan

información sobre la función desempeñada por un

gen in vivo86.

29


85 Törnell, J. & Snaith, M. (2002). Transgenic systems in drug discovery: from target identification to humanized mice. DrugDiscovery Today. Vol. 7 No. 8: 461-470.Hardy, L. W. & Peet, N. P. (2004). The multiple orthogonal tools approach to define molecular causation in the validationof druggable targets.Drug Discov Today. 9(3): 117-26.

86 Chanda, S. K., et al. (2003). Fulfilling the promise: drug discovery in the post-genomic era. Drug Discovery Today. Vol. 8,No. 4: 168-174.

87 Stone, L. S. & Vulchanova, L. (2003). The pain of antisense: in vivo application of antisense oligonucleotides forfunctional genomics in pain and analgesia. Advances Drug Delivery Reviews 55: 1081-1112.

Tecnología knock-out/transgénica

• Bloqueo total de la expresión del gen.

• Limitado a un número de especies.

• Efectos generalmente irreversibles.

• Elevado precio.

• Proceso lento.

• Instalaciones adecuadas para animales.

• Requiere el control de efectoscompensatorios y de desarrollo.

• Laborioso si se desea modificar varias dianas.

• Fenotipos letales para algunos genes.

• Es posible generar modelos animales quesobreexpresen el gen.

Tecnología Antisentido87

• Modulación de la expresión del gen.

• Aplicable a numerosas especies incluyendo ahumanos.

• Efectos reversibles.

• Precio moderado.

• Proceso rápido.

• No requiere instalaciones especiales.

• Requiere el control de efectos debidos a lainespecifidad del ADN.

• Posibilidad de modificar múltiples dianas.

• Toxicidad de altas dosis de oligos antisentido.

• No es posible sobreexpresar el gen.

vs.

3.4.3. Mutagénesis de ratonesal azar

Las mutaciones consisten en cambios en la

secuencia del ADN debidas a la sustitución de

una base nucleotídica o unidad estructural por

otra. Mediante agentes mutagénicos químicos es

posible crear mutaciones al azar. La línea

germinal masculina que dará lugar a

espermatozoides puede ser sometida a

mutagénesis y los ratones macho que producen

espermatozoides mutados se cruzan con

hembras dando lugar a una generación de

ratones mutada. A partir de esta descendencia

se pueden seleccionar los ratones que presentan

el fenotipo de interés, es decir una

sintomatología similar a la de la enfermedad de

interés. Mediante el estudio de las mutaciones

ocurridas en estos ratones, se pueden identificar

los genes mutados, que por tanto estarán

asociados a la aparición de la enfermedad.

Existen otras técnicas capaces de obtener

ratones mutados al azar sin necesidad de

emplear agentes químicos. La captura de genes

o Gene trapping es un método que permite la

mutación al azar mediante inserción de un

elemento de ADN en el gen que interrumpe la

transcripción del mismo.

Sin embargo, estas técnicas no permiten crear

mutaciones precisas ya que éstas ocurren al azar.

Las mutaciones no siempre dan lugar a la

inactivación del gen, y por tanto pueden no

detectarse mutaciones en genes de interés. En el

caso de la mutagénesis química, la identificación

del gen mutado resulta muy difícil ya que requiere

la búsqueda de cambios a lo largo de toda la

secuencia del genoma debido a que no existe

información previa acerca del gen que se ha

mutado. La captura de genes, en cambio, facilita la

localización del gen mutado a partir del fragmento

de ADN que se inserta en el genoma ya que éstees de secuencia conocida y puede ser localizado88.

3.4.4. Levaduras como modelode enfermedad

La levadura Saccharomyces cerevisiae89 es unorganismo ampliamente estudiado y de fácilcrecimiento en condiciones de laboratorio. A pesarde la distancia evolutiva que separa al serhumano de las levaduras, éstas poseen miles deproteínas de secuencia similar a las proteínashumanas. De hecho, muchas de las mutacionesque se observan en tumores humanos pueden sermodelizadas en levaduras, y los fármacos queactúan sobre proteínas humanas ejercen unaacción similar en sus equivalentes en laslevaduras.

Es posible obtener mutantes de S. cerevisiae a losque se les haya eliminado un gen concreto, lo quepermite crear un modelo del efecto biológicodebido a la inactivación del gen. De este modo, sepuede reproducir el efecto de un fármaco queactúe inhibiendo esa diana en concreto. Por otrolado, también es posible sobreexpresar genesconcretos y observar su efecto en el fenotipocelular, lo que resulta de utilidad a la hora deestablecer relaciones entre genes yenfermedades.

La principal desventaja de la levadura comomodelo se debe a que se trata de organismossimples formados por una sola célula, por lo queno permiten el estudio de procesos máscomplejos característicos de mamíferos como elser humano. Resulta imposible por tanto elestudio de fenotipos complejos, limitando suutilización a la validación de dianas dedeterminados tipos de enfermedades siendo unade las principales el cáncer90.

30

88 Abuin, A., et al. (2002). Full-speed mammalian genetics: in vivo target validation in the drug discovery process. Trends inBiotechnology 20 ( 1): 36-42.

89 Saccharomyces Genome Database (http://www.yeastgenome.org).90 Parsons, A. B., et al. (2003). Yeast genomics and proteomics in drug discovery and target validation. Progress in Cell

Cycle Research Vol. 5, 159-166.Carroll, P. M. & Fitzgerald, K. (2003). Model Organisms in Drug Discovery. Edited by John Wiley & Sons, Ltd.

http://www.yeastgenome.org

3.4.5. Otros organismos modelo

Existen otros organismos modelo de origenanimal diferentes del ratón que se puedenemplear en validación de dianas. Los másimportantes son la mosca de la fruta o Drosophilamelanogaster, el nemátodo Caenorhabditiselegans y el pez cebra o Danio rerio.

La mosca de la fruta (D. melanogaster), es unamosca de pequeño tamaño que se ha empleadodurante el último siglo en investigación genética ygenómica, debido a que se han descrito un grannúmero de mutantes que permiten estudiar laherencia de los genes y las característicascontroladas por los mismos. Mediante laintroducción de genes procedentes de otrosorganismos es posible conseguir que la expresiónde los genes introducidos varíe en función de lostejidos o estadíos del desarrollo. Por tanto, lamosca de la fruta se puede emplear paraidentificar nuevos componentes de rutasasociadas a enfermedades concretas.

La validación de dianas en la mosca de la frutapuede realizarse empleando tecnologíasantisentido como el ARNi y el ARNsi, por mediode modificaciones que permiten introducir untransgen que codifique para el ARN deinterferencia. De este modo se consigue silenciarla expresión de un gen en un organismo completode modo estable, sin necesidad de añadir ARN deinterferencia de manera constante.

La mosca de la fruta se ha empleado para validardianas implicadas en la diabetes y en laenfermedad de Alzheimer mediante la búsquedade modificadores genéticos. Esta estrategiaconsiste en crear fenotipos de enfermedad yaconocidos mutando dianas ya descritas yestudiadas, para posteriormente buscarmutaciones que modifiquen el fenotipo. Las

mutaciones pueden ser creadas por mutagénesis

química al azar o empleando mutaciones ya

conocidas. De este modo, se pueden identificar

rutas nuevas que están relacionadas con

enfermedades conocidas, lo que permite

relacionar nuevas dianas y rutas con

enfermedades91.

El nematodo intestinal (C. elegans) fue el

primer organismo multicelular cuyo genoma fue

secuenciado92 y consiste en un buen modelo para

estudiar la función de genes asociados a la

enfermedad, y por tanto para validar dianas. Esto

se debe a que existe una elevada similitud entre

su secuencia y los genes humanos (65%), y sus

proteínas son responsables de funciones y rutas

metabólicas similares93.

El ARN de interferencia fue descubierto en este

organismo como un mecanismo regulador de la

transcripción, responsable del silenciamiento de

genes de forma específica de secuencia. El

silenciamiento de genes concretos mediante

tecnologías de ARN de interferencia da lugar a

cambios fenotípicos que permiten asociar rutas y

dianas a enfermedades concretas94. Por otro lado,

las técnicas de transgénesis descritas para otros

sistemas modelo también pueden ser empleadas

en C. elegans como método de validación de

dianas.

Como modelo animal, C. elegans ha sido

empleado con frecuencia para el estudio de

enfermedades humanas como el cáncer, la

depresión, la enfermedad de Alzheimer y la

muerte celular95. La ruta que controla la apoptosis

o muerte celular fue dilucidada en C. elegans y

esta ruta tiene implicaciones importantes para el

estudio del cáncer. En el caso del Alzheimer,

C. elegans posee equivalentes a los genes

humanos implicados en esta patología, lo que

permite estudiar su función en este modelo96.

31


91 Kramer, R. & Cohen, D. (2004). Functional genomics to new drug targets. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol 3: 965-972.92 WormBase (http://www.wormbase.org).93 Baumeister, R. (2002). The worm in us - Caenorhabditis elegans as a model of human disease. Trends in Biotechnology.

Vol. 20, Nº 4: 147-148.94 Jain, K. K. (2004). RNAi and siRNA in target validation. Drug Discovery Today. 9 (7): 307-309.95 Carroll, P. M. & Fitzgerald, K. (2003). Model Organisms in Drug Discovery. Edited by John Wiley & Sons, Ltd.96 Baumeister, R. (2002). The worm in us - Caenorhabditis elegans as a model of human disease. Trends in Biotechnology.

Vol. 20, Nº 4: 147-148.

http://www.wormbase.org

El pez cebra (Danio rerio) es un organismo modeloque se ha comenzado a usar recientemente envalidación de dianas. Sin embargo, este organismoes un modelo ampliamente conocido debido a quesus embriones son transparentes y permitenestudiar el desarrollo embrionario con facilidad, sonfáciles de criar, tienen un ciclo de vida corto y sudesarrollo es rápido. Debido a que el pez cebra esun organismo vertebrado, posee numerosassimilitudes con los mamíferos, lo que ha permitidodesarrollar modelos representativos deenfermedades humanas97.

En este sentido, han sido desarrolladas variastécnicas que permiten modular la expresión

génica en el pez cebra por medio de mutaciones,la sobreexpresión de genes del pez cebra, y laintroducción de genes procedentes de otrosorganismos. Por otra parte, existen tecnologíasbasadas en el empleo de oligonucleótidosantisentido sintéticos especialmente adecuadospara su empleo en pez cebra, siendo las másempleadas los oligonucleótidos tipo morfolino ylos péptidos nucleicos o PNAs98. Los oligos tipomorfolino son oligonucleótidos antisentidomodificados que presentan un esqueleto con unaestructura química determinada que se denominamorfolino, mientras que los PNAs sonoligonucleótidos antisentido modificados con unesqueleto peptídico de carga negativa.

32

97 Doan, T. N. (2004). High-throughput target validation in model organisms. Drug Discovery Today: Targets. Vol. 3, Nº 5:191-197.

98 PNA: Peptide Nucleic Acid.99 Walgren, J. L. & Thompson, D. C. (2004). Aplication of proteomic technologies in the drug development process.

Toxicology Letters 149: 277-385.Kramer, R. & Cohen, D. (2004). Functional genomics to new drug targets. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol 3: 965-972.

Tecnologíaantisentido

Naturaleza Funcionamiento Ventajas

Oligonucleótidostipo morfolino

Peptidos nucleicos(PNAs)

Ácido nucleicosintético con unesqueleto demorfolino

Ácido nucléico conun esqueletopeptídico de carganegativa.

Unión al ARNm específico ybloqueo de la síntesis de laproteína

Unión de alta afinidad alARNm de la proteína

Mayor estabilidad

Mayor especificidadMenor toxicidad

Tabla 1. Comparativa de las dos principales tecnologías antisentido empleadas para validar dianas en pez cebra.Fuente: Doan, T. N. (2004). High-throughput target validation in model organisms. Drug Discovery Today: Targets. Vol. 3(5): 191-197.

Actualmente, el pez cebra se emplea comomodelo para enfermedades humanas y procesosbiológicos de interés como la angiogénesis ocreación de vasos sanguíneos, procesosinflamatorios, metabolismo de lípidos, regulaciónde la insulina y mecanismos implicados en laadicción a las drogas99.

3.4.6. Células madre embrionarias

Las células madre de origen embrionario noconstituyen una técnica de validación por símismo sino que son un sistema sobre el queaplicar las diferentes técnicas de validación que sehan tratado en apartados anteriores. Debido a su

interés creciente se ha considerado necesario

dedicarles un apartado en el que se expone su

aplicación en la validación de dianas, junto con

sus ventajas respecto a la validación mediante

otros cultivos celulares.

Las células madre embrionarias son células

procedentes del embrión en su fase temprana que

conservan la capacidad de convertirse en toda

clase de células del organismo. Al cultivarlas en

laboratorio, estas células pueden ser mantenidas

en un estado no diferenciado o pueden

diferenciarse a algún tipo celular en condiciones

adecuadas. En la validación de dianas se emplean

tanto células madre no diferenciadas, como

células diferenciadas procedentes de ratón debido

a los problemas legales que hay en torno a las

células embrionarias humanas. Recientemente, la

Comisión de Donación y Utilización de Células y

Tejidos Humanos ha autorizado los cuatro

primeros proyectos de investigación con células

madre embrionarias en España a partir de

embriones sobrantes de los procesos de

fertilización100.

Las células madre no diferenciadas pueden ser

manipuladas para eliminar la expresión de un gen

con el objeto de evaluar la función del mismo en la

célula dando lugar a células madre knock-out, o

bien a células madre knock-in que sobreexpresen

el gen de interés. Por otro lado, se pueden diseñar

células madre transgénicas modificadas

genéticamente mediante la introducción del gen

que codifique para la diana potencial que se desea

validar, de modo que ésta se exprese en la célula.

Entre las últimas aplicaciones de las células madre

para la validación de dianas se encuentra la

tranfección de RNA interferente a cultivos de estas

células, provocando el silenciamiento de laexpresión génica101.

Las células madre pueden diferenciarseposteriormente mediante su cultivo en condicionescontroladas, dando lugar a células adultas con unafisiología similar a las células diferenciadas delorganismo. De este modo se pueden diferenciarcélulas madre a las que se les ha eliminado laexpresión de un gen concreto y obtener células deun tipo celular determinado en las que estudiar lafunción de los genes concretos.

Otro tipo de estrategia de validación de dianasconsiste en la implantación de células madre nodiferenciadas en ratones, que dan lugar ateratomas o tumores formados por células deorigen embrionario. Estos teratomas son deutilidad para evaluar el papel de genes concretosen la proliferación celular y la diferenciación, demodo que pueden resultar de interés como dianasterapéuticas frente al cáncer.

33


Tipo celularEstabilidad

genética Crecimiento Disponibilidad

Variabilidadcelular

Manipulacióngenética

Tumoral otransformada

Célulasprimarias

Célulasmadreembrionarias

Alteracionescromosómicas

Normal

Normal

Anormal

No proliferan

Normal

IlimitadaCambian a lolargo delcultivo

Muy limitada

Limitada

Ilimitada

Dependientedel donante

Uniforme

No

Si

Tabla 2. Características de tipos celulares empleados habitualmente en validación de dianas.Fuente: McNeish, J. (2004). Embriogenic stem cells in drug discovery. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol 3: 70-80.

100 ”La Comisión de Donación y Utilización de Células y Tejidos Humanos da luz verde a los primeros proyectos deinvestigación con células madre embrionarias en nuestro país”. Nota de prensa: 23 de febrero 2005, Ministerio deSanidad y Consumo (http://www.msc.es/gabinetePrensa/notaPrensa/desarrolloNotaPrensa.jsp?id=268).

101 Cocks, B. G. & Theriault, T. P. (2004). Developments in effective applicaction of small inhibitory RNA (siRNA) technologyin mammalian cells. DDT: Targets. Vol. 3(4): 165-171.

102 McNeish, J. (2004). Embriogenic stem cells in drug discovery. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol 3: 70-80.

Las células madre embrionarias presentan ciertasventajas en comparación con los demás tipos decultivos celulares que se emplean en validación dedianas. Las células madre embrionarias songenéticamente estables, uniformes en cultivocelular, y presentan un crecimiento normalaunque se dividen sin límite, lo que permitemantenerlas en cultivo indefinidamente y disponerde ellas en cantidades ilimitadas. Por otra parte,

estas células son las únicas que pueden sermanipuladas genéticamente con facilidad debido asu habilidad para sufrir recombinación homólogacon una frecuencia mayor que el resto de tiposcelulares. Todas estas características confierenventajas a las células madre embrionarias sobrelas células primarias o las líneas celularesprocedentes de tumores, ya que combinan lascaracterísticas deseadas de ambos102.

http://www.msc.es/gabinetePrensa/notaPrensa/desarrolloNotaPrensa.jsp?id=268

3.5. Técnicas bioinformáticas

La bioinformática consiste en el uso de las

matemáticas y de las técnicas informáticas para

resolver problemas biológicos por medio de

programas informáticos y modelos matemáticos.

Las herramientas bioinformáticas más relevantes

son las bases de datos, las cuales permiten el

almacenamiento y manejo de la información

biológica, y los algoritmos, que permiten elaborar

relaciones de asociación entre datos contenidos

en las bases de datos. La bioinformática permite

por tanto el estudio de una elevada complejidad

de datos mediante el uso de herramientas con

gran capacidad de almacenamiento y poder de

cálculo.

Los principales objetivos de la bioinformática

durante las fases iniciales de desarrollo de un

fármaco se centran en desentrañar la información

contenida en las secuencias de ADN, ARN y

proteínas. Las técnicas bioinformáticas presentan

tres aplicaciones fundamentales para la validación

de dianas, la identificación de genes

homólogos103, el análisis de mapas de proteínas y

el análisis a gran escala de perfiles de expresión.

El primero es de utilidad a la hora de asociar

fármacos potenciales a las dianas, ya que

permiten la predicción de la estructura de las

proteínas a partir de su secuencia. El

conocimiento de la estructura tridimensional de

las proteínas sirve para comprender mejor sus

funciones e identificar compuestos de bajo peso

molecular que inhiban la proteína de modo

selectivo. La identificación de genes homólogos en

otras especies puede resultar de utilidad a la hora

de asignar nuevas funciones a genes humanos, o

bien confirmar la utilidad de modelos animales

para experimentos in vivo. Asimismo, la

identificación de genes homólogos con funciones

divergentes en el genoma humano puede ser útil

para valorar problemas de especificidad de

dianas. Por otro lado, la identificación de

proteínas con funciones similares mediante la

construcción de mapas de interacciones de

proteínas es posible mediante herramientas

bioinformáticas de análisis. Respecto al análisis de

perfiles de expresión, existe una amplia variedad

de software que permite almacenar y analizar los

diferentes patrones derivados de experimentos

por medio de microarrays de ADN

fundamentalmente104.

34

103 Genes homólogos: genes que poseen similitud entre sí, tanto en la misma especie como entre distintas especies. Estasimilitud puede derivarse de una ascendencia común (genes ortólogos) asumiéndose que tienen la misma función, obien surgir a partir de la duplicación de un gen dentro de un mismo genoma (genes parálogos), que en este casotendrían diferente función o especialización.

104 Whittaker, P. A. (2003). What is the relevance of bioinfomatics to phamacology? Trends In Pharmacological Sciences, 24 (8), 434-439.

La bioinformática en la identificación y validación de dianas

• Métodos comparativos basados en homología (identificación de genes homólogos que poseensimilitud entre sí en la misma especie o en distintas especies):

– La comparación de la diana a nivel de secuencia de ADN o estructura de la proteína con familiasde proteínas humanas u otros organismos arroja información relevante sobre la función de ladiana.

– La identificación de genes homólogos con funciones divergentes en el genoma humano puedeser útil para valorar problemas de especificidad de dianas.

• El análisis de mapas de proteínas se emplea para asignar funciones a proteínas.

• El análisis de los perfiles génicos obtenidos con microarrays puede servir para asignar funciónbiológica a determinados genes.

35


Técnica Ventajas Desventajas

Análisis Serial de laExpresión Génica(SAGE).

Electroforesis en Gelesde Poliacrilamida (PAGE).

Microarrays de ADN.

Microarrays de proteínas.

Sistema doble híbrido.

Oligos antisentido.

ARN de interferencia.

Ribozimas

Proteínas de dedos dezinc.

Genómica química.

Anticuerpos

Aptómeros

Péptidos

CALI/FALI

Análisis simultáneo de nivelesde expresión.No requiere conocer lasecuencia del ARNm.

Bajo coste.

Multiplexado.Alto rendimiento.

Requieren cantidadesreducidas de muestra.Automatizable.Alto rendimiento.

Detecta interacciones entreproteínas a gran escala.Permite construir mapas deinteracción de proteínas.

Facilidad de obtención.Resistentes a las nucleasas.Actúan en el núcleo de lacélula.

Facilidad de obtención.Requiere bajas concentraciones.Mayor estabilidad.Baja toxicidad.Puede expresarseintracelularmente.

Facilidad de obtención.Requiere bajasconcentraciones.Evita el bloqueo no específico dela síntesis proteica.

Mayor estabilidad.Permiten activar o reprimirgenes.

Las moléculas puedenemplearse como base paraobtener potenciales fármacos.No requieren la alteracióngenética de la célula.

Elevada especificidad.

Posibilidad de diseño frente acualquier diana.Se unen a los sitios activos delas proteínas.

Facilidad de producción.

Alto poder de inhibición yespecificidad en conjunción conanticuerpos monoclonales.

Elevado coste.Un segmento corto nosiempre se corresponde conun único gen, y viceversa.

Requiere cantidadeselevadas de muestra.Bajo rendimiento.

Coste elevado.

Baja especificidad en launión de proteínas.Elevado coste.

Falsos positivos y negativos.No permite analizarproteínas de membrana yfactores de transcripción.

Problemas de administración.Toxicidad.Inestabilidad.No puede expresarseintracelularmente.

Problemas deadministración.Efectos no específicos.No actúa en el núcleo de lacélula.Inestabilidad in vivo.

Problemas deadministración.Inestabilidad.Especificidad.Falta de experiencia in vivo.

Problemas de administración.Incapacidad de reconocersitios no activos delgenoma.

Uniones no específicas.Requiere disponer demoléculas de inhibición.

Baja eficacia de bloqueo dela proteína.Inestabilidad.

Inestabilidad.Problemas de administración.Baja afinidad por proteínascargadas negativamente.

Baja afinidad.Baja selectividad.

La inactivación depende dela distancia entre el sitioactivo y el sitio de unión.

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(Continúa en página siguiente)

36

Técnica Ventajas Desventajas

Microarrays de tejidos.

Microarrays de células.

Ratones knock-out yknock-in

Ratones transgénicos.

Mutagénesis de ratones al azar.

Levaduras.

Mosca de la fruta.

C. elegans.

Pez cebra.

Células madreembrionarias.

Herramientasbioinformáticas.

Ensayos in vivo.Correlación de los datosmoleculares con los datosclínicos.

Ensayos in vivo.

Visualización in vivo de loscambios fenotípicos.Modelos animales similaresal ser humano.

Visualización in vivo de loscambios fenotípicos.Modelos animales similaresal ser humano.

No requiere conocer lafunción de genesmodificados.Alto rendimiento.

Genoma secuenciado.Facilidad de crecimiento.

Numerosos mutantesdesarrollados.

Genoma secuenciado.Validación de dianasmediante tecnologíasantisentido.

Modelo vertebrado con unciclo de vida corto.Validación de dianasmediante tecnologíasantisentido.

Estabilidad genética,disponibilidad ilimitada yfacilidad de manipulacióngenética. Permiten estudiargenes que causanmortalidad en fetos deratones knock-out.

Gran capacidad dealmacenamiento y poder decálculo.

Requieren de ladisponibilidad de muestrasde tejidos.

Requiere la transfección de ADN a las células.

Laborioso y costoso.Letalidad de embriones.Bajo rendimiento.

Laborioso y costoso.Bajo rendimiento.

Mutaciones no dirigidas.Dificultad de identificargenes mutados.

Organismo simple que nopermite el estudio deprocesos complejos.Su uso se limita a ciertasenfermedades.

Modelo invertebrado.

Modelo invertebrado.

No existen knock-outs.

Disponibilidad de célulasmadre.

Requiere de datosexperimentales o bases dedatos.

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Tabla 3. Comparación de las principales técnicas empleadas en validación de dianas. Fuente: elaboración propia.

El objetivo de la validación de dianas consiste en

demostrar la implicación de una determinada

diana en un proceso patológico. En función de las

técnicas empleadas para validar una diana, el

grado de validación alcanzado será diferente. El

nivel más alto de validación de dianas se consigue

mediante la demostración de que la modificación

de una diana revierte la sintomatología asociada a

la patología en cuestión, lo que sólo ocurre

cuando el fármaco ya se encuentra en el

mercado. Por este motivo, se ha desarrollado un

amplio abanico de técnicas de validación de

dianas, fundamentales para la obtención defármacos eficaces en el menor tiempo posible105.

Existen varias estrategias que se pueden empleara la hora de desarrollar nuevos fármacos frente aenfermedades. El optar por una u otra estrategiadependerá del conocimiento previo que se poseaacerca de las potenciales dianas, de ladisponibilidad de muestras biológicas procedentesde individuos tanto enfermos como sanos, y deldominio y disponibilidad de las técnicas devalidación de dianas.

37


4. Estrategias de validación de dianas

105 Drews, J. (2000). Drug Discovery: A Historical Perspective. Science, 287: 1960-1964 .

Estrategia inversa

Asociación de una diana con el fenotipo

Modificación dirigida

Fenotipo alterado

Estrategia directa

Gen ARN

Genes ARNs

Proteína

Modificación al azar

Fenotipo alterado

Búsqueda de ladiana de interés

Proteínas

Figura 17. Estrategias de validación de dianas.Fuente: Doan T. N., et al. (2004). High-throughput target validation in model organisms. Drug Discovery Today: Targets. 3 (5):191-197.

• En aquellas ocasiones en las que existeinformación previa acerca de las dianaspotencialmente implicadas en una enfermedadconcreta, es posible proponer su implicación enel proceso patológico. En estas ocasiones, seopta por una estrategia inversa o dirigida devalidación de dianas, en la cual se altera laexpresión de un gen o proteína conocida parademostrar su implicación en el desarrollo de laenfermedad. Por tanto, para esta estrategia sonde utilidad aquellas técnicas que permitenalterar selectivamente la función de una dianaconcreta y observar los cambios debidos a estasalteraciones. Las técnicas de modulación de laexpresión génica como la tecnología antisentidoy las técnicas de inactivación de proteínas comolos anticuerpos monoclonales, permitenestablecer la relacion entre el fenotipo y unadiana concreta.

• En los casos en los que no se dispone deinformación acerca de las dianas implicadas enla enfermedad de interés, o bien se deseadescubrir dianas novedosas para unaenfermedad concreta, la estrategia ha de sernecesariamente diferente y se puede optar porel empleo de estrategias al azar tambiéndenominadas estrategias directas. Estasestrategias consisten en el estudio de loscambios en el fenotipo debidos a la modificaciónde genes o proteínas que se realiza al azar, demodo que se desconoce la función del gen oproteína sobre la que se está actuando y sepretende validar. Como resultado, se obtienencélulas u organismos con alteraciones que danlugar a fenotipos diversos, entre los que algunopuede estar relacionado con enfermedadesinteresantes. Una vez detectado el fenotipo deinterés y dado que la modificación que ha dadolugar al mismo es desconocida, se ha de buscarel gen o la proteína diana, es decir el genresponsable del fenotipo de interés. De estemodo se establece la relación entre la diana y elfenotipo relacionado con la enfermedad. Existeuna gran diversidad de técnicas que permitenmodificar genes o proteínas al azar, siendohabitual el empleo de técnicas como lastecnologías antisentido, las técnicas de bloqueode proteínas y la mutagénesis al azar enorganismos modelo. La principal desventaja delas estrategias directas o al azar consiste en que

en ocasiones resulta difícil identificar la dianasobre la que se ha actuado106.

Las técnicas moleculares que se emplean paravalidar dianas son muy diversas en cuanto a sunaturaleza. De hecho, cualquier técnica que permitaasociar una proteína o un gen a una característica oa un fenotipo, es susceptible de ser aplicada en lavalidación de dianas. Por otra parte, las técnicas quese emplean en la validación de dianas pueden ser deutilidad en otras etapas de la investigaciónfarmacológica, como los ensayos preclínicosmediante cultivos celulares y modelos vivos de laenfermedad, los cuales se emplean prácticamente alo largo de todo el proceso de investigaciónfarmacéutica previo a los ensayos clínicos enhumanos. Las diferentes técnicas descritas en elpresente informe se pueden aplicar en diversosmomentos de los programas de I+D en función delos recursos de los que se disponga y del grado devalidación que se desee alcanzar.

El desarrollo de nuevos fármacos por parte de laindustria farmacéutica se aborda habitualmentemediante una primera identificación de unelevado número de dianas potencialmenteasociadas a la enfermedad. Las técnicas devalidación que se suelen aplicar en primer lugarhan de ser rápidas, de alto rendimiento, costereducido y capaces de eliminar las dianas noválidas, en las cuales no merece la pena invertirmayores esfuerzos. Las tecnologías de análisis dela expresión génica, interacciones proteína-proteína y el cribado virtual son las técnicas quese realizan en las etapas iniciales ya que a pesarde que no permiten establecer una asociaciónrobusta entre la enfermedad y la diana, permitenidentificar y descartar parte de las dianas conrapidez. Posteriormente, se aplican otras técnicasque si bien requieren más tiempo y presentan unrendimiento inferior, permiten establecer unaasociación más concluyente entre la diana y laenfermedad. Éste es el caso de las técnicas demodulación de la expresión y bloqueo deproteínas diana, que se suelen aplicar sobrecultivos celulares o modelos animales. Losmodelos vivos de la enfermedad constituyen elnivel superior de validación de dianas y aunquesu coste es muy elevado, se emplean tanto envalidación de dianas como en la investigaciónpreclínica previa a los ensayos en humanos.

38

106 Doan, T. N. (2004). High-throughput target validation in model organisms. Drug Discovery Today: Targets. Vol. 3, Nº 5:191-197.

Por tanto, la validación de una diana terapéutica

es un proceso en el cual están implicadas más de

una única técnica, permitiendo establecer con la

suficiente robustez la asociación de la diana con

una enfermedad concreta. Una adecuada

validación de dianas requerirá entonces la

combinación de varias técnicas entre sí, de modo

que se pueda asociar con un grado de

certidumbre suficiente una diana y su

enfermedad, y de este modo validar o descartar

las potenciales dianas terapéuticas identificadas.

La elección de las tecnologías más adecuadas

vendrá determinada por distintos factores. En el

caso de que hubiese que adoptar tan solo dos

técnicas, sería recomendable emplear tecnologías

que actúen a nivel génico y a nivel de proteína

respectivamente, ya que ofrecería una visión de

conjunto más completa acerca de la función de la

diana. No obstante, las técnicas elegidas vendrán

determinadas en gran medida por el coste

previsto del ensayo, el tiempo disponible, y los

resultados obtenidos a partir de los ensayos de

validación previos107.

La aproximación que hemos tenido en cuenta hasta

el momento se basa en la presunción de que un

fármaco ejerce su acción únicamente sobre una

diana, lo cual es bastante improbable debido a la

complejidad biológica de los procesos patológicos. Un

escenario más parecido a la realidad sería aquel en el

cual un fármaco interaccionara con múltiples

dianas que estuvieran implicadas directamente en

ciertas patologías. El fármaco ideal consistiría en un

compuesto dirigido frente a múltiples dianas, todas

ellas relacionadas con el proceso patológico de

interés, de forma que el efecto terapéutico se viera

potenciado. El ejemplo más característico es el

imanitib, comercializado por Novartis con el nombre

Glivec® como fármaco frente a la Leucemia Mieloide

Crónica y tumores de ciertas células del estroma

gastrointestinal. Este medicamento es capaz de

frenar la expresión de determinadas proteínas

anormales características de estas patologías, pero

también posee la capacidad de bloquear otras vías

aberrantes de señalización celular relacionadas con la

aparición de tumores, confiriéndole al producto un

extraordinario valor añadido108.

39


Fig. 18. Aplicación de las técnicas de validación de dianas a lo largo de la investigación farmacéutica.Fuente: Whittaker, P. A. (2003). What is the relevance of bioinformatics to pharmacology? Trends in PharmacologicalSciences. Vol. 24. Nº8: 434-439.


Análisis de la expresión

Ensayos en animales Ensayos en humanos• Fase I• Fase II• Fase III• Fase IV

Interacción proteína-proteína

Cribado virtual

Inactivación de proteínas


Identificacióny optimizacióndel compuesto

Investigaciónpreclínica

Ensayosclínicos

107 Hardy, L. W. & Peet, N. P. (2004). The multiple orthogonal tools approach to define molecular causation in the validationof druggable targets. Drug Discovery Today. 9(3): 117-26.

108 Glivec® (imatinib mesylate, USA Gleevec®), Novartis Pharmaceuticals Corp.(http://www.glivec.com/espanol/content/site_disclaimer.jsp)

Modulación de la expresión

Modelos vivos de enfermedad

http://www.glivec.com/espanol/content/site_disclaimer.jsp

El presente apartado pretende incidir en aquellas enfermedades para las cuales es esencial la identificaciónde nuevas dianas terapéuticas, así como la validación de algunas dianas ya conocidas que forman parte deprocesos biológicos implicados en las patologías de interés. Por otra parte, se ha realizado una revisión delos principales tipos de dianas terapéuticas descritas, junto con las estrategias tecnológicas empleadas ensu validación.

5.1. Enfermedades que requieren nuevas dianas

Numerosas enfermedades de alta incidencia en la población conllevan necesidades médicas que no hansido resueltas por la medicina actual. Algunas enfermedades no poseen tratamientos eficaces para elpaciente, mientras que para otras patologías tan sólo existen tratamientos paliativos que poseen unaeficacia limitada o bien dan lugar a efectos secundarios que limitan su uso generalizado. Gran parte deestos problemas se solucionarían mediante la identificación y validación de las dianas terapéuticasimplicadas en estas enfermedades. Por este motivo, la identificación y validación de nuevas dianasterapéuticas es una necesidad a la hora de desarrollar nuevos y mejores fármacos.

40

5. Aplicaciones de las técnicasde validación de dianas

Enfermedades para las que es necesario identificar y validar nuevas dianas109

• Enfermedades neurodegenerativas: alzheimer, esclerosis múltiple, parkinson, esclerosis lateralamiotrófica.

• Enfermedades cardiovasculares.

• Cáncer.

• Enfermedades psiquiátricas: ansiedad, depresión, esquizofrenia.

• Enfermedades metabólicas: obesidad, diabetes tipo II.

• Enfermedades autoinmunes: artrosis, diabetes de tipo I, psoriasis, enfermedad de Crohn y colitisulcerosa.

109 Kaplan, W. & Laing, R. (2004). Priority Medicines for Europe and the World. World Health Organization. Department ofEssential Drugs and Medicines Policy.

110 AFAL, Asociación de Enfermos de Alzheimer de Madrid. (www.afal.es).

5.1.1. Enfermedadesneurodegenerativas

Las enfermedades neurodegenerativas son un

conjunto de enfermedades diversas que afectan al

sistema nervioso central, caracterizándose por la

pérdida de tejido nervioso o neuronas en zonas

concretas del cerebro. La mayoría de las

enfermedades neurodegenerativas se manifiestan

en la vejez, y debido al incremento de la

esperanza de vida, su incidencia se encuentra en

ascenso.

La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad

neurodegenerativa que causa demencia y afecta a

800.000 habitantes en España110. Su incidencia se

encuentra en crecimiento debido al envejecimiento

de la población y los tratamientos actuales son

meramente paliativos y simplemente retrasan la

aparición de la enfermedad. La terapia habitual

frente a la enfermedad de Alzheimer está dirigida

a incrementar la transmisión nerviosa mediada por

el neurotransmisor acetilcolina y a inhibir la

toxicidad nerviosa del neurotransmisor glutamato.

En la actualidad se están investigando nuevas

www.afal.es

dianas implicadas en la toxicidad del glutamato y

existen varias rutas novedosas sobre las que se

podría actuar para combatir el Alzheimer, evitando

la acumulación de las placas de -amiloide y la

formación de fibras de proteina tau.

La esclerosis múltiple es el desorden

neurológico más habitual en adultos jóvenes. Los

tratamientos actuales van dirigidos a reducir la

respuesta autoinmune que se produce en esta

enfermedad mediante la administración de

sustancias que modulan el sistema inmune. Sin

embargo, el tratamiento inmunosupresor es

paliativo y retrasa la aparición de la

sintomatología de la enfermedad. Recientemente

la agencia estadounidense del medicamento ha

autorizado un anticuerpo monoclonal, el

natalizumab (TysabriTM)111, que actúa inhibiendo

una molécula de adhesión de la superficie de

linfocitos y monocitos denominada receptor de la

integrina 4. El natalizumab en principio no impide

la progresión de la esclerosis múltiple, pero

reduce a un tercio el número de recaídas. Las

nuevas dianas terapéuticas propuestas se centran

en impedir la respuesta inmune dañina que se

produce a nivel del sistema nervioso central por

medio de la modulación en la presentación de

antígenos, inhibiendo la activación de las células

T, o bien impidiendo la migración de las células

inflamatorias al sistema nervioso.

La enfermedad de Parkinson es la enfermedad

neurodegenerativa más frecuente tras el Alzheimer,

y da lugar a problemas de movilidad debido a la

muerte de neuronas en un área determinada del

cerebro. Los tratamientos actuales consisten en

estimular la actividad de las neuronas del sistema

de la dopamina, mejorando de esta forma la

sintomatología. Sin embargo, estos tratamientos

no evitan la muerte de neuronas, por lo que es

necesario estudiar diferentes dianas que impidan la

muerte neuronal, la inhibición de la apoptosis, la

producción de NO en las células glia y el control de

rutas proteolíticas.

La Esclerosis Lateral Amiotrófica se debe a la

muerte de neuronas motoras responsables del

control del movimiento. Los tratamientos actuales

son paliativos y simplemente consiguen una

mejora sintomática limitada actuando sobre la

ruta del glutamato e impidiendo su acción tóxica

sobre las neuronas motoras. Se han propuesto

varias dianas nuevas en el sistema del glutamato

que se cree que podrían impedir estas lesiones,

actuando sobre enzimas implicadas en la

detoxificacion de compuestos dañinos y evitando

la acumulación de proteínas que dan lugar a la

muerte neuronal112.

41


111 TysabriTM (Natalizumab). Biogen Idec, Elan. (www.tysabri.com).112 Mathisen, P. M. (2003). Gene Discovery and validation for neurodegenerative diseases. Drug Discovery Today. 8 (1): 39-46.

www.tysabri.com

5.1.2. Enfermedadescardiovasculares

Las enfermedades cardiovasculares son la

principal causa de muerte en Europa y en los

países del primer mundo. El tabaco, la

hipertensión arterial, los altos niveles de

colesterol y grasas en sangre, la diabetes y la

obesidad son los principales factores de riesgo de

las enfermedades cardiovasculares. En la

actualidad existen tratamientos para el

tratamiento de la hipertensión y para los niveles

elevados de grasas en sangre pero su eficacia es

limitada y varía entre diferentes pacientes113. No

obstante, se han propuesto nuevas dianas que

permitirán en un futuro desarrollar fármacos más

eficaces y con menores efectos indeseables.

En la actualidad existen tratamientos de eficacia

limitada para el tratamiento de la hipertensión

como los diuréticos, que favorecen la eliminación

de líquidos y sales del organismo, los

betabloqueantes que bloquean la estimulación del

corazón, y los vasodilatadores que disminuyen la

tendencia de las arterias a estrecharse. Las

nuevas dianas propuestas se centran en fomentar

la vasodilatación actuando sobre nuevas dianas

del sistema renina-angiotensina y el metabolismo

del ácido araquidónico.

Los tratamientos actuales para combatir los

niveles elevados de grasas y colesterol en sangre

consisten principalmente en la administración de

fármacos que reducen la síntesis y absorción del

colesterol, y reductores de los triglicéridos.

42

Enfermedad Tratamiento actual Rutas/Dianas potenciales

Enfermedad deAlzheimer.

Esclerosis múltiple.

Enfermedad deParkinson.

Esclerosis lateralamiotrófica.

• Inhibidores de laacetilcolinesterasa.

• Inhibición de la toxicidad mediadapor el glutamato (Inhibidores delreceptor del NMDA).

• Modulación del sistema inmune(inmunosupresores, interferón ).

• Anticuerpos monoclonales frente alreceptor de la integrina 4(TysabriTM).

• Fomento del sistema de ladopamina (Agonistasdopaminérgicos, levodopa).

• Agentes bloqueantes del glutamato.

• Evitar la acumulación de -amiloide(Disminución de la formación,fomento de la degradación delprecursor).

• Sistemas de transducción de señalesdel precursor del -amiloide (APP).

• Agregación de la proteína tau.

• Toxicidad del glutamato.

• Inhibir la activación de células-T.

• Presentación de antígenos.

• Migración de células inflamatoriasal sistema nervioso central.

• Inhibir la muerte neuronal.

• Producción de NO por células glía.

• Rutas proteolíticas.

• Enzima detoxificadora delsuperóxido.

• Proteínas filamentosas neuronalesimplicadas en la supervivencianeuronal.

• Toxicidad por glutamato.

Figura 19. Principales dianas terapéuticas en enfermedades neurodegenerativas.Fuente: Maticen, P. M. (2003). Gene Discovery and validation for neurodegenerative diseases. Drug Discovery Today. 8(1): 39-46.

113 Kaplan, W. & Laing, R. (2004). Priority Medicines for Europe and the World. World Health Organization. Department ofEssential Drugs and Medicines Policy.

Existen dianas novedosas implicadas en la síntesis del colesterol y en la regulación de la homeostasis delos lípidos que han sido propuestas para el desarrollo de tratamientos más eficaces y seguros114.

43


114 Brown, D. & Superti-Furga, G. (2003). Rediscovering the sweet spot in drug discovery. Drug Discovery Today. Vol. 8 (23): 1067-1077.

115 Gallen, C. C. (2004). Strategic Challenges in Neurotherapeutic Pharmaceutical Development. The American Society forExperimental NeuroTherapeutics. Vol. 1: 165-180.

116 Holmes, A., et al. (2003). Neuropeptide systems as novel therapeutic targets for depresión and anxiety disorders.Trends in Pharmacological Sciences. Vol. 24. Nº 11: 580-588.

Enfermedad Tratamiento actual Rutas/Dianas potenciales

Hipertensión.

Niveles elevados degrasa/colesterol.

• Betabloqueantes.

• Diuréticos.

• Vasodilatadores (Inhibidores delenzima convertidor de laangiotensina y bloqueantes delreceptor de la angiotensina).

• Inhibición de la síntesis del colesterol(estatinas y ácido nicotínico).

• Inhibición de la absorción delcolesterol (secuestrantes de ácidosbiliares).

• Reductores de triglicéridos (ácidofíbrico).

• Sistema de la renina-angiotensina.

• Metabolismo del ácidoaraquidónico.

• Homeostasis de los lípidos.

• Síntesis del colesterol.

Figura 20. Principales dianas terapéuticas en enfermedades cardiovasculares. Fuente: Brown, D. et Superti-Furga, G. (2003). Rediscovering the sweet spot in drug discovery. Drug Discovery Today. Vol. 8 (23): 1067-1077.

5.1.3. Enfermedades psiquiátricas

Las principales enfermedades psiquiátricas son losdesórdenes de ansiedad, los trastornos depresivos y la esquizofrenia. Si bien las causassubyacentes pueden ser de diversa naturaleza, lasenfermedades psiquiátricas se caracterizan por laalteración de la transmisión nerviosa a nivel delsistema nervioso central. La incidencia de lostrastornos relacionados con el estrés tales comola ansiedad y la depresión se halla en constantecrecimiento en la sociedad actual. Ambasenfermedades se encuentran muy relacionadasentre sí, y los fármacos que se emplean en sutratamiento son habitualmente los mismos.

Los desórdenes de ansiedad afectan aaproximadamente el 10% de la población y losansiolíticos son el segundo grupo de fármacosmás consumidos115. Las terapias farmacológicasactuales contra la ansiedad son lasbenzodiacepinas, las cuales actúan sobre el

sistema neurotransmisor del GABA del sistema

nervioso central y presentan efectos adversos

tales como la sedación excesiva y la dependencia,

por lo que es necesario desarrollar nuevos

fármacos para el tratamiento de la ansiedad. Se

sabe que en los trastornos de ansiedad y en la

depresión las rutas de transmisión nerviosa de

neuropéptidos están alteradas, y por este motivo

se ha propuesto actuar sobre las mismas para

desarrollar tratamientos más eficaces y con

menores efectos indeseables116.

La depresión afecta en torno al 5% de la

población y sobre todo a las mujeres. La

estrategia actual más habitual para el tratamiento

de la depresión consiste en incrementar la

concentración de neurotransmisores de la familia

de las monoaminas mediante inhibidores de la

monoaminooxidasa e inhibidores de la recaptura

de monoaminas, que también son empleados

como tratamiento frente a la ansiedad. Por otro

lado, existen fármacos alternativos que actúan

sobre otras dianas como son los antidepresivostricíclicos y heterocíclicos117. Estos fármacosposeen numerosos efectos secundarios y no todoslos pacientes responden adecuadamente altratamiento, por lo que resulta necesariodesarrollar nuevos medicamentos antidepresivos.En el caso de la depresión, también se aboga poractuar sobre los componentes de las rutas deneuropéptidos para desarrollar nuevosfármacos118.

La esquizofrenia es una enfermedad psiquiátricaque se caracteriza por la aparición dealucinaciones, delirios y comportamientos queconllevan la pérdida de capacidad de trabajo,relación social, afectividad y capacidad intelectual.La mayoría de los tratamientos antipsicóticosactuales actúan sobre varias dianas a la vezsiendo los más comunes los receptores de

dopamina, cuyo mecanismo de acción se asocia a

efectos no deseados. Por otro lado, los

tratamientos actuales no son efectivos

totalmente y, debido a los efectos secundarios

que provocan, gran parte de los pacientes

abandonan el tratamiento, por lo que existe una

necesidad de identificar y validar nuevas dianas

terapéuticas que actúen por vías diferentes119.

Existen varios receptores y rutas neuronales de

señalización sobre las que se investiga para

desarrollar nuevos fármacos más eficaces y con

menores efectos secundarios, como por ejemplo

un subtipo específico de receptores de la

serotonina y del glutamato. Por otro lado, se

estudia la posibilidad de fomentar el efecto

protector de los estrógenos sobre la

esquizofrenia, y la posibilidad de actuar sobre el

daño que se observa en las membranas

neuronales mediante ácidos grasos omega-3120.

44

117 García, J. T. &. Rosete, E. M. (2002). Tratamiento farmacológico de la depresión mayor. Rev Cubana Med Gen Integr 3/2002 (http://www.bvs.sld.cu/revistas/mgi/vol18_3_02/mgi09302.htm).

118 Höckfelt, T., et al. (2003). Neuropeptides: Oportunities for drug discovery. The Lancet Neurology. Vol. 2: 463-472.119 Kuperberg, G., et al. (2002). Developments in the pharmacological treatment of schizophrenia. Expert Opin. Investig.

Drugs. 11 (10) 1-7.120 Weiden, P. J., et al. (2003). New Developments in Antipsychotic Therapy. J. Clin. Psichiatry (64)11: 1379-1381.

Enfermedad Tratamientos actuales Rutas/Dianas potenciales

Ansiedad.

Depresión.

Esquizofrenia.

• Activación de receptores GABA(ansiolíticos).

• Incremento de la concentración demonoaminas (inhibidores de larecaptura de monoaminas einhibidores de lamonoaminooxidasa).

• Antidepresivos tricílicos yheterocíclicos.

• Bloqueo de receptores de dopamina(antipsicóticos típicos y atípicos).

• Sistemas de neuropéptidos.

• Sistemas de neuropéptidos.

• Receptor de serotonina 5HT2.

• Receptor del glutamato NMDA.

• Corrección de las membranasdañadas (ácidos grasos omega-3).

• Fomentar el efecto protector de losestrógenos.

Figura 21. Principales dianas terapéuticas en enfermedades psiquiátricas. Fuente: Weiden, P. J., et al. (2003). New Developments in Antipsychotic Therapy. J. Clin. Psichiatry (64)11: 1379-1381;Kuperberg, G., et al. (2002). Developments in the pharmacological treatment of schizophrenia. Expert Opin. Investig.Drugs. 11(10): 1-7; Höckfelt, T., et al. (2003). Neuropeptides: Oportunities for drug discovery. The Lancet Neurology. Vol. 2: 463-472. Holmes, et al. (2003). Neuropeptide systems as novel therapeutic targets for depresión and anxietydisorders. Trends in Pharmacological Sciences. Vol. 24. Nº 11: 580-588.

http://www.bvs.sld.cu/revistas/mgi/vol18_3_02/mgi09302.htm

5.1.4. Enfermedades metabólicas

Las enfermedades metabólicas afectan alequilibrio metabólico del organismo y suponenproblemas sanitarios de primer orden, ya queconstituyen factores de riesgo para otrasenfermedades de gran importancia como son laspatologías cardiovasculares. Las enfermedadesmetabólicas más habituales son la obesidad y ladiabetes, y los fármacos de los que se disponeactualmente están dirigidos al control a largoplazo del peso corporal y del nivel de glucosa ensangre, aunque tan sólo alivian los síntomas demanera transitoria y dan lugar a efectossecundarios importantes. Por tanto, resultanecesario identificar mecanismos y nuevas dianasque den lugar al desarrollo de nuevos fármacospara tratar e incluso prevenir las enfermedadesmetabólicas121.

La diabetes tipo II es una enfermedadmetabólica caracterizada por un elevado nivel deglucosa en sangre. El 90% de los diabéticos sufrediabetes tipo II, consistente en la produccióninsuficiente de insulina, o bien en la generación deresistencia a su acción. La diabetes de tipo II seacompaña a menudo de obesidad y colesterol alto

en sangre122. Los tratamientos actuales se dirigen aimpedir la producción de glucosa a nivel delhígado, fomentar la cantidad de insulina en sangrey combatir la resistencia a su acción. Existen variosprocesos sobre los que se podría actuar paradesarrollar nuevos fármacos, principalmenteactivando la función del páncreas, inhibiendo lasíntesis de glucosa, incrementando la respuesta ala glucosa a nivel de diferentes tejidos y actuandoa nivel de la función del tejido graso.

La obesidad es la enfermedad metabólica másfrecuente en la población del primer mundo, eincrementa el riesgo de enfermedad y muerte pordiabetes, apoplejía y enfermedades coronarias. Laincidencia de la obesidad se encuentra en ascensoy supone un serio problema en los paísesindustrializados, por lo que se está investigandoactivamente en el desarrollo de fármacos paracombatirla123. Los tratamientos actuales consistenen cirugía, control de la dieta, ejercicio y laadministración de fármacos que incrementan lasensibilidad de los adipocitos a la insulina. Lasestrategias propuestas actuarían a nivel de lafunción del tejido graso y sobre la disipación de laenergía para desarrollar nuevos tratamientosfrente a la obesidad124.

45


121 Dohrmann, C. E. (2004). Target discovery in metabolic disease. Drug Discovery Today. 9(18): 785-794.122 Diabetes mellitus no insulinodependiente (DMNID). Enciclopedia médica en español. Medline Plus. Instituto Nacional de

Salud de los Estados Unidos (http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000313.htm).123 Obesidad. Enciclopedia médica en español. Medline Plus. Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos.

(http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003101.htm).124 Dohrmann, C. E. (2004). Target discovery in metabolic disease. Drug Discovery Today. 9 (18): 785-794.


Diabetes tipo II.

Obesidad.

• Incremento de la sensibilidad de losadipocitos a la insulina (activacióndel PPAR- ).

• Inhibición de la producción deglucosa a nivel del hígado(Metformina GlucophageTM).

• Activación de la síntesis y liberacióna nivel de páncreas (secretagogos,análogos del GLP-1, inhibidores dela DPP-IV).

• Incremento de la sensibilidad de losadipocitos a la insulina (activacióndel PPAR- ).

• Control dietético y ejercicio.

• Cirugía reductora del estómago.

• Regulación de la adipogénesis yfunción de adipocitos.

• Respuesta del músculo esqueléticoa insulina.

• Inhibición de la síntesis de glucosaa nivel del hígado.

• Activación de la función delpáncreas.

• Regulación de la adipogénesis y lafunción de adipocitos.

• Activación de la disipación de laenergía en el tejido graso (UCPs).

Figura 22. Principales dianas terapéuticas implicadas en diabetes tipo II y obesidad. Fuente: Dormán, C. E. (2004). Target discovery in metabolic disease. Drug Discovery Today. 9 (18): 785-794.

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000313.htm

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003101.htm

5.1.5. Enfermedades autoinmunes

Las enfermedades autoinmunes son un conjunto depatologías producidas por el reconocimiento de lospropios tejidos como agentes extraños por parte delsistema inmune, provocando una respuesta dedefensa que puede afectar a diversos órganos ytejidos. Las principales enfermedades autoinmunesson la artritis reumatoide, la diabetes de tipo I,lupus, miastenia gravis, enfermedad de Crohn ypsoriasis. Los tratamientos tradicionales consisten enel empleo de fármacos que producen alivio de lasintomatología como pueden ser analgésicos,antiinflamatorios e inmunosupresores. Además de sureducida eficacia, estos fármacos reducen lacapacidad inmunológica de los pacientes y favorecenla aparición de infecciones.

La artritis reumatoide se desarrolla cuando elsistema inmune ataca el tejido que cubre lasarticulaciones dando lugar a dolor, inflamación, ypérdida de movilidad. Los tratamientos habitualestienen por objeto reducir el dolor y la inflamación delas articulaciones por lo que se suelen administraranalgésicos y antiinflamatorios. Por otro lado, losinmunosupresores pueden aliviar la sintomatología yralentizan la progresión de la enfermedad.Recientemente han sido autorizados variosanticuerpos monoclonales e inhibidores biológicosfrente a dianas implicadas en la inflamación para eltratamiento de la artritis reumatoide125. Existenvarios niveles sobre los que se ha propuesto actuarpara el desarrollo de nuevos fármacos, regulando lafunción de las células T, mastocitos y el sistemahormonal esteroideo.

La diabetes de tipo I es una enfermedad en la queel sistema inmune ataca a las células del páncreasproductoras de insulina. Debido a ello el organismono es capaz de producir insulina, el nivel de glucosaen sangre deja de estar bajo control y se altera elmetabolismo de los hidratos de carbono, lípidos yproteínas. El tratamiento actual consiste en controlarla dieta, seguir hábitos de vida adecuados y elsuministro diario de insulina mediante inyecciones.Las inyecciones de insulina han de administrarse depor vida y a pesar de ello los enfermos de diabetessuelen sufrir problemas de salud debido a la

dificultad que supone la regulación de los niveles de

glucosa en sangre126. Las futuras terapias irán

dirigidas a evitar la destrucción de las células beta o

bien a la recuperación de su función actuando sobre

las distintas rutas implicadas en la respuesta inmune

dañina, ya que de este modo se conseguiría mejorar

ostensiblemente la calidad de vida de los pacientes.

La psoriasis es una enfermedad crónica de la piel

caracterizada por una invasión de la misma por

parte de células inflamatorias y en consecuencia

una proliferación excesiva de las células de la piel.

Los tratamientos actuales se centran en el control de

los síntomas y en impedir infecciones secundarias

mediante tratamientos tópicos, fototerapia, y en

casos severos fármacos inmunosupresores o

retinoides127. Recientemente se han autorizado

nuevos tratamientos basados en la administración

de anticuerpos monoclonales o derivados de los

mismos que actúan sobre dianas implicadas en la

respuesta inflamatoria, que de este modo modulan

la respuesta inmune excesiva128. Existen múltiples

rutas y dianas que han sido propuestas como dianas

potenciales de futuras terapias frente a la psoriasis,

entre las que cabe destacar las moléculas de

adhesión celular, receptores de factores de

crecimiento y moléculas inflamatorias129.

La enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa se

producen debido al ataque del sistema inmune sobre

el intestino que origina un proceso inflamatorio.

Ambas enfermedades son muy similares aunque

existen diferencias en cuanto a la afectación del

intestino y profundidad de las lesiones. El

tratamiento actual consiste en la administración de

fármacos que suprimen la respuesta inflamatoria

como antiinflamatorios, inmunosupresores y

corticosteroides, lo que permite controlar los

síntomas y reducir los brotes de la enfermedad.

Recientemente se ha autorizado el uso de un

anticuerpo frente a una diana implicada en la

respuesta inmune para el tratamiento de la

enfermedad de Crohn130. Existen varias dianas sobre

las que se podría actuar para tratar estas patologías,

principalmente a nivel de la función de células T, los

sistemas de reparación y defensa del intestino,

moléculas inflamatorias y procesos relacionados con

la apoptosis131.

46

125 Instituto Nacional de la Artritis y enfermedades musculoesqueléticas y de piel. Instituto Nacional de la Salud de EstadosUnidos de América. (http://www.niams.nih.gov/hi/topics/arthritis/rahandout.htm).

126 Diabetesjuvenil.com (http://www.diabetesjuvenil.com/documentos_html/dj_investigacion.asp).127 Psoriasis. Medline Plus. Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos.

(http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/psoriasis.html).128 Fundación Nacional de la Psoriasis de los Estados Unidos de América. (http://www.psoriasis.org).129 Igney, H. G., et al. (2004). Techniques: Species’ finest blend-humanized mouse models in inflammatory skin disease

research. Trends Pharmacol Sci. 25 (10): 543-549.130 Enfermedad de Crohn. Medline Plus. Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos.

(http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/crohnsdisease.html#tratamiento).131 Fundación Americana de la Enfermedad de Crohn y Colitis. CCFA. (http://www.ccfa.org/).

http://www.niams.nih.gov/hi/topics/arthritis/rahandout.htm

http://www.diabetesjuvenil.com/documentos_html/dj_investigacion.asp

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/psoriasis.html

http://www.psoriasis.org

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/crohnsdisease.html#tratamiento

http://www.ccfa.org/

El lupus es una enfermedad autoinmune

sistémica que afecta al tejido conectivo dañando

múltiples órganos como los riñones y el corazón.

Los tratamientos actuales se basan en el empleo

de fármacos analgésicos, inmunosupresores,

antiinflamatorios y anticoagulantes que controlan

la sintomatología pero que presentan serios

efectos secundarios en tratamientos a largo

plazo132. Se han propuesto varias dianas para

desarrollar fármacos más eficaces que actúen a

nivel de proteínas de adhesión, moléculas

implicadas en procesos inflamatorios, antígenos,

factores de crecimiento, necrosis y la activación

de las células B133.

47


132 Fundación Americana del Lupus (http://www.lupus.org/) .133 Rus, V., et al. (2004). Gene expression profiling in peripheral blood mononuclear cells from lupus patients with active

and inactive disease. Clinical Immunology. 112: 231– 234.


Artritis reumatoide.

Diabetes tipo I.

• Analgésicos.• Antiinflamatorios (no esteroideos y

corticosteroides).• Fármacos inmunosupresores

modificadores de la enfermedad:metotrexato.

• Anticuerpos inhibidores del TNF- :(etanercept, Infliximab, Adalimumab).

• Inhibidor de la interleuquina (Anakinra).

• Control dietético y ejercicio.• Administración de insulina inyectada.

• Función de la células T.• Función de los mastocitos.• Regulación del sistema hormonal

esteroideo.

• Función de células beta (Interleuquinas,rutas del interferón, TNF- , interacciónentre Fas y Fas-L).

Psoriasis.

• Inmunosupresores (ciclosporina, esteroides).• Vitamina D3.• Retinoides.• Anticuerpo monoclonal frente a TNF-

(etanercept).• Anticuerpo monoclonal frente a CD11a

(efalizumab).• Anticuerpo de fusión anti-CD2 (alefacept).

• Proteasoma.• Regular la adhesión celular (selectina).• Receptor del PAR .• Receptor del factor de crecimiento NGF.• Regular rutas inflamatorias (leucotrieno,

Inteleuquina-15).

Enfermedad de Crohn ycolitis ulcerosa.

• Antiinflamatorios como los aminosalicilatosy corticosteroides

• Anticuerpo quimérico frente a TNF-(Infliximab).

• Función de la células T.• Regular rutas inflamatorias (interleuquinas

10 y 14).• Factor de necrosis tumoral (TNF ).• Sistemas de defensa del epitelio intestinal.• Mecanismos de daño y reparación del

intestino.• Regulación de la apoptosis (card15/NOD2).

Lupus.

• Antiinflamatorios (no esteroideos ycorticosteroides).

• Analgésicos.• Fármacos inmunosupresores.• Anticoagulantes.

• Moléculas inflamatorias: interferón-1,Interleuquina-10, MIF.

• Estimulación de células B: BLyS.• Proteasas TIMP-3 y TIMP-4.• Moléculas de adhesión: caderinas P y R• Factores de crecimiento y necrosis (TNF,

CSF-1 CSF-1).• Antígenos CD20 y CD154.

Figura 23. Principales dianas terapéuticas en enfermedades autoinmunes. Fuente: elaboración propia.

http://www.lupus.org/

5.1.6. Cáncer

El cáncer consiste en un conjunto de más de 100patologías en las que se produce una proliferaciónanormal de las células que da lugar a tumores quepueden invadir otros tejidos dando lugar ametástasis. Dado que diferentes tumoresmorfológicamente idénticos pueden ser consecuenciade alteraciones en un gran número de rutas, lasdianas sobre las que actuar serán de distintanaturaleza en función de cada tipo de tumor134.

Los tratamientos actuales más habituales son la

cirugía, quimioterapia y radioterapia, aunque no

son eficaces en todos los casos, por lo que la

tendencia actual va dirigida hacia una estrategia

de terapia combinada frente a múltiples dianas

implicadas en el proceso canceroso. Por otra

parte, la mayoría de los fármacos disponibles

actualmente para el tratamiento del cáncer

presentan problemas de toxicidad, por lo que

resulta una prioridad la búsqueda de nuevas

dianas terapéuticas relacionadas con el cáncer.

48


Cáncer.

• Cirugía.

• Radioterapia.

• Quimioterapia.

• Anticuerpos monoclonales frente alreceptor del factor de crecimientoepidérmico humano (Transtuzumab).

• Ácido retinóico.

• Inhibidor de la tirosina quinasa Bcr-Abl. (Imatinib).

• Inhibidor del proteosoma(Bortezomib).

• Muerte celular de las célulastumorales.

• Inhibición del crecimiento del tumor(inhibición de la angiogénesis,regulación del ciclo yenvejecimiento celular).

• Inhibición de la migración y lametástasis.

• Regulación de la respuesta inmune(rutas antiinflamatorias, ruta delinterferón).

Figura 24. Tratamientos actuales frente al cáncer y rutas de interés para el desarrollo de nuevos fármacos con actividadantitumoral. Fuente: Brown, D. & Superti-Furga, G. (2003). Rediscovering the sweet spot in drug discovery. Drug Discovery Today.Vol. 8 (23): 1067-1077.

En los últimos años se han lanzado al mercado

varios fármacos anticancerígenos que actúan

sobre dianas terapéuticas que han sido

identificadas y validadas estudiando rutas

moleculares que juegan un papel crucial en el

cáncer. El primero de ellos es un fármaco

autorizado para el tratamiento del cáncer de

mama, Trastuzumab (Herceptina™)135, que actúa

sobre el receptor del factor de crecimiento

humano inhibiendo su función. El ácido retinoico

activa el receptor de ácido retinóico y ha sido

establecido para el tratamiento de un tipo de

leucemia. Por otro lado, el Imatinib (Glivec®)136

inhibe la tirosina quinasa Bcr-Abl y se emplea en

el tratamiento de tumores intestinales y un tipo

de leucemia137. En último lugar, cabe destacar el

bortezomib (Velcade®)138, fármaco que inhibe el

proteosoma y que ha sido autorizado para el

tratamiento del mieloma múltiple.

Existen varias rutas y procesos sobre los que se

podría actuar para el desarrollo de nuevos

fármacos frente al cáncer, ya sea impidiendo el

crecimiento tumoral mediante la inhibición de la

irrigación sanguínea al tumor o mediante la

regulación del ciclo celular, promoviendo la

134 Sauter, G., et al. (2003). Tissue Microarrays in Drug Discovery. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol. 2, 962-972.135 Genentech, Inc. HerceptinTM (http://www.herceptin.com/herceptin).136 Novartis. GlivecTM (http://www.glivec.com/content/home.jsp).137 Serrano, R. Investigación y clínica oncológica deben diseñar fármacos selectivos. Diario Médico. 23 de mayo de 2002

(http://www.diariomedico.com/edicion/noticia/0,2458,148513,00.html).138 Millenium Pharmaceuticals y Johnson & Johnson Pharmaceutical Research & Development. VelcadeTM.

(http://www.mlnm.com/products/velcade/index.asp).

http://www.herceptin.com/herceptin

http://www.glivec.com/content/home.jsp

http://www.diariomedico.com/edicion/noticia/0,2458,148513,00.html

http://www.mlnm.com/products/velcade/index.asp

muerte de las células cancerosas, impidiendo la

migración o metástasis, o bien favoreciendo la

respuesta de defensa del organismo frente al

tumor. Debido a que el cáncer es un conjunto de

enfermedades diferentes debidas a alteraciones

diversas, los tumores que presentan una misma

morfología no tienen porqué presentar las mismas

alteraciones ni las mismas dianas, por lo que hay

que considerar que fármacos desarrollados frente

a una diana pueden no ser eficaces en estos

casos139.

5.2. Naturaleza de las dianasterapéuticas para losfármacos actuales

Los avances en genómica y proteómica que se han

producido en los últimos años han permitido

estimar en 600-1.500 el número de dianas

terapéuticas sobre las que se podría actuar

mediante fármacos. Por otro lado, se conoce que

los fármacos de los que se dispone en la actualidad

actúan sobre menos de 500 dianas diferentes, de

modo que cabe decir que un número ostensible de

dianas aún no han sido explotadas.

Las 500 dianas terapéuticas conocidas pueden

clasificarse en base a su estructura y su función

en 130 familias de proteínas, de las cuales los

receptores acoplados a proteínas G son las más

importantes en número, seguidas de las enzimas

serín-treonin y tirosín quinasas. Cabe destacar la

importancia en número de otros tipos de enzimas

como las zinc peptidasas y las serín proteasas.

Asimismo, los receptores nucleares de hormonas

como los esteroides son una familia de dianas

relevante en la farmacoterapia actual.

Al comparar las dianas actuales con las dianas

potenciales, se observa que existen diferencias en la

distribución de las dianas en familias de proteínas.

Cabe destacar que existen grandes familias de

dianas potenciales para las que se dispone de

relativamente pocos fármacos y, por tanto, se puede

considerar que estas familias de dianas no han sido

suficientemente explotadas. Entre estas familias se

encuentran las serín treonín y tirosín quinasas que

además constituyen las familias de dianas

potenciales más numerosas140.

49


139 Sauter, G., et al. (2003). Tissue Microarrays in Drug Discovery. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol. 2, 962-972.140 Hopkins, A. L. & Groom, C. R. (2002). The druggable genome. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol 1: 727-730.

El Anexo IV del presente informe contiene unarevisión de diversos enfoques que se hanempleado con éxito en la validación de dianas.Gran parte de dichas dianas han dado lugar aldesarrollo de nuevos fármacos que ya han sidolanzados al mercado o que se encuentran endiferentes etapas de los ensayos clínicos.

En la actualidad, los ratones knock-out siguensiendo los sistemas preferidos a la hora de validar

dianas y han dado lugar al descubrimiento de ungran número fármacos. Por otro lado, lastecnologías antisentido están cobrando fuerza enlos últimos años y están siendo ampliamenteusadas para validar dianas terapéuticas. Noobstante, se ha de destacar que las técnicas quefiguran en la tabla anterior no son las únicas quese han empleado para validar cada una de lasdianas descritas, sino que suelen ser varias lastécnicas empleadas de forma combinada.

50

GPCRs 25%

Ser-Thr/Tyrkinasas 10%

Zn peptidasas 4%

NHRs 3%

Ser proteasas 3%

Fosfodiesterasas 3%

Canales catiónicos 2%

Cys proteasas 2%

Canales iónicos 2%

Enzimas C. P450 2%

119 familias diferentesy dianas únicas

44%

Ser-Thr / Tyr kinasas 22%

GPCRs 15%

Canales catiónicos 5%

Ser proteasas 4%Protein fosfatasas 4%

Deshidrogenasas/reductasas 2%

-carboxilasas 2%

NHRs 3%Enzimas C. P450 2%

Zn peptidasas 2%

114 familias diferentesy dianas únicas

40%

Figura 25. Familias de dianas terapéuticas actuales (A) y potenciales (B). Fuente: Hopkins, A. L. et Groom, C. R. (2002). The druggable genome. Nature Reviews: Drug Discovery. Vol 1: 727-730.Acrónimos: GPRCs: Receptores acoplados a la proteina G, Ser: Serina, Thr: Treonina, Tyr: Tirosina, Cys: Cisteina, Zn: Zinc, NHR: Receptores Nucleares de Hormonas, C. P459: Citocromo P450.

A)

B)

La investigación en la industria farmacéutica se

caracteriza por ser una investigación de larga

duración, altamente arriesgada, muy costosa, y

sometida a gran competencia. La duración media

de la investigación previa al lanzamiento de un

compuesto es de 10-12 años141 y se estima que el

coste medio de la investigación y desarrollo de un

nuevo fármaco ronda en torno a los 800 millones

de dólares, de los cuales el 40% se debe a las

fases preclínicas mientras que el 60% restante se

corresponde con las fases de investigación

clínica142. La tasa de fracaso a lo largo del proceso

de investigación farmacéutica es elevada y más

del 80% de los proyectos fracasan durante la fase

de descubrimiento anterior a los ensayos clínicos,

de modo que sólo uno de cada cinco proyectos

llega a iniciar los ensayos clínicos. Durante la fase

de desarrollo, más del 90% de los proyectos se

abandonan, de modo que en total tan sólo uno de

cada 50 proyectos comenzados llega a lanzar un

fármaco al mercado. Por otro lado, debido a la

fuerte competencia en el sector, se estima que

tan sólo tres de cada diez medicamentos

comercializados producen beneficios que superan

los costes de I+D143.

Al analizar los proyectos de I+D que fracasan se

observa que el abandono de estos proyectos tiene

lugar principalmente en tres momentos clave del

proceso de desarrollo de un fármaco. En algunos

casos, dianas que no han sido suficientemente

validadas fracasan en etapas tempranas del

proceso de descubrimiento de fármacos o durante

las fases clínicas de desarrollo. En ambos casos,

el fracaso está estrechamente ligado a una

incorrecta validación de las dianas terapéuticas.

Por otro lado, los errores en la identificación y

optimización de compuestos terapéuticos, así

como la aparición de efectos tóxicos de los

compuestos seleccionados son los otros dos

factores que explican la mayoría de los fracasos

que se producen144.

51


6. Entorno económico en la validaciónde dianas

141 Jackson, L. K. & Phillips, M. A. (2002). Target Validation for Drug Discovery in Parasitic Organisms. Current Topics inMedicinal Chemistry, 2, 425-438.

142 DiMasi, J. A. (2003). The price of innovation: new estimates of drug development costs. Journal of Health Economics,22: 151-185.

143 Esteve, A. Biotecnología y Salud. I curso de formación e información científica en biomedicina y biotecnología paraespecialistas en comunicación. 16 de diciembre de 2003. Fundación Genoma España(http://www.gen-es.org/06_news/docs7/aesteve161203.pdf).

144 Brown, D. & Superti-Furga, G. (2003). Rediscovering the sweet spot in drug Discovery. Drug Discovery today. Vol. 8 No. 23. 1067-1077.

Factores responsables del elevado índice de fracaso en el lanzamiento de nuevosfármacos:

• Dianas insuficientemente validadas en las primeras fases de identificación de dianas y durante lasfases clínicas.

• Errores en la identificación y optimización de compuestos.

• Toxicidad y efectos indeseados de los fármacos candidatos.

http://www.gen-es.org/06_news/docs7/aesteve161203.pdf

En los últimos años, el número de lanzamientos denuevos fármacos no se ha incrementado a pesar delos avances que se han producido en el área de labiología molecular. En el gráfico que figura acontinuación se puede apreciar que el número denuevos compuestos que se lanzan al mercado noha dejado de reducirse desde el año 1999, mientrasque los costes en I+D no dejan de incrementarse a

un ritmo superior al 5% anual. Por otro lado, se haproducido un incremento de fracasos en fármacosque alcanzan fases tardías en los proyectos deinvestigación farmacéutica, principalmente en lafase II de los ensayos clínicos a pesar delincremento de fármacos que entran en fase I145.Algunos autores señalan que esta tendencia semantendrá al menos hasta el año 2008146.

52

145 Walker, M. J. A., et al. (2004). Functional pharmacology: the drug discovery bottleneck? Drug Discovery Today. Vol. 3,Nº 5: 208-215.

146 Brown, D. & Superti-Furga, G. (2003). Rediscovering the sweet spot in drug Discovery. Drug Discovery today. Vol. 8 No.23: 1067-1077.

147 Altshuler, J., et al. (2001). A Revolution in R&D: How Genomics and Genetics are transforming the BiopharmaceuticalIndustry. The Boston Consulting Group.

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60

200320022001200019991998199719961995199419931992

0

10

20

30

40

50

60

Inversión en I+DNuevos compuestos

Figura 26. Evolución del lanzamiento de nuevos fármacos y de los costes de I+D en el mercado mundial durante elperiodo 1992-2003. Fuente: CMR International, http://www.cmr.org.

6.1. Validación de dianas enel desarrollo de fármacos

El proceso de validación de dianas supone gran

parte de la inversión que realiza la industria

farmacéutica en investigación y desarrollo tanto

en tiempo como en coste económico. Se estima

que la duración media de la fase de validación de

dianas en un proyecto de I+D para el desarrollo

de un nuevo fármaco ronda los dos años y que su

coste asciende a 205 millones de dólares147.

Por tanto, la validación de dianas supone

en torno a un quinto de la inversión económica

de los proyectos de I+D en la industria

farmacéutica.

Debido a que la inversión necesaria para el

desarrollo de un fármaco se ha incrementado

considerablemente durante los últimos años, la

industria farmacéutica ha tenido que idear

estrategias para contener sus gastos. Por un lado,

la industria farmacéutica centra sus esfuerzos de

I+D en dianas terapéuticas para las que ya

existen fármacos en el mercado. Esto se debe en

gran medida al riesgo que supone trabajar con

dianas que aún no han sido validadas debido al

elevado porcentaje de fracasos que ocurren. Las

dianas para las que existen fármacos en humanos

no suelen presentar estos problemas, lo que

reduce considerablemente el tiempo e inversión

necesario para el desarrollo de nuevos fármacos

que actúen sobre las mismas. Esta tendencia

queda patente al observar que la industria

farmacéutica y biotecnológica ha lanzado al

mercado una media de 2-3 fármacos por año que

actúan sobre nuevas dianas, mientras que se

aprueban entre 25-30 medicamentos que actúan

sobre dianas para las que ya existen fármacos en

el mercado.

No obstante, existen motivos tanto sociales como

económicos para investigar en nuevas dianas. A lo

largo del presente informe se han expuesto

diversas patologías que dan lugar a problemas

sanitarios de primer orden para las cuales la

sociedad demanda nuevos fármacos eficaces y

seguros, y que por tanto actúen sobre dianas

53


Du

raci

ón

(añ

os)

Co

ste (

mil

lon

es

de €

)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Desarrolloclínico

Desarrollopreclínico

Optimizacióndel compuesto

Identificacióndel compuesto



0

50

100

150

200

250

300

Desarrolloclínico


Optimizacióndel compuesto

Identificacióndel compuesto



1

165

205

40

120

90

260

2

0,4

2,7

1,6

7

Figura 27. Coste y duración del proceso de validación de dianas y del resto de fases de desarrollo de un fármaco. Fuente: Altshuler, J., et al. (2001). A Revolution in R&D: How Genomics and Genetics are transforming theBiopharmaceutical Industry. The Boston Consulting Group.

específicas para estas patologías. Algunas deestas enfermedades generan costes elevados querepercuten negativamente en el creciente gastosanitario de los Sistemas Nacionales de Salud. Porotro lado, la disminución que se ha producido enel lanzamiento de nuevos fármacos difícilmentepodrá ser superada si no se identifican y validannuevas dianas terapéuticas. Algunas de lasenfermedades para las que no existentratamientos eficaces afectan a amplios sectoresde la población, por lo que el descubrimiento denuevas terapias permitiría dirigirse a un públiconumeroso aportando nuevas oportunidades demercado para las empresas farmacéuticas148.

Cuanto más se avance en el proyecto deinvestigación y desarrollo, mayores son los costesacumulados a lo largo del proceso. Por tanto,cuanto más tarde se produzca el abandono de losproyectos que van a fracasar, mayores serán loscostes acumulados para la empresa farmacéutica.Existe por tanto una necesidad de discriminar losproyectos que no van a conducir a un fármacoexitoso en fases tempranas de la investigación. Lavalidación de dianas constituye un proceso claveque puede permitir rechazar proyectos abocadosal fracaso en fases tempranas.

54


Diana A

Diana B

Diana C

Diana D


Desarrollodel compuesto


Desarrolloclínico

Co

mercia

lizació

n

Figura 28. Beneficios de la validación de dianas sobre el desarrollo de proyectos de I+D en la industria farmacéutica.Fuente: Elaboración propia.

De este modo, el abandono de proyectos en fasestempranas evitará el invertir recursos y tiempo en eldesarrollo de compuestos activos que posteriormentedemostrarán no ser eficaces. De esta forma, seliberarían recursos que podrían ser empleados parafinalizar proyectos con mayores posibilidades deconducir al lanzamiento de fármacos de exito yacortar por tanto la duración de los mismos.

6.2. Estrategias deimplantación devalidación de dianas enla industria farmacéutica

El coste derivado del lanzamiento de un nuevofármaco al mercado es elevado debidoprincipalmente a los ensayos clínicos y, por tanto,tan sólo las grandes compañías son capaces derealizar el proceso completo de desarrollo de nuevosfármacos. Sin embargo, las nuevas compañías

biotecnológicas muestran gran dinamismo a pesar

de su reducido tamaño y recursos gracias a la

especialización tecnológica y el dominio de áreas

tecnológicas punteras que hace que su nivel de

ingresos, ventas e inversión avance a ritmo sólido a

escala mundial. En consecuencia, el punto fuerte de

las empresas biotecnológicas consiste en el

desarrollo de tecnologías innovadoras propias que

las farmacéuticas necesitan para validar dianas.

Por este motivo, las compañías farmacéuticas

tradicionales buscan fórmulas de colaboración con

las empresas biotecnológicas con el fin de

garantizarse el acceso a las nuevas tecnologías

desarrolladas por estas últimas.

La incorporación de tecnologías de validación de

dianas a la industria farmacéutica puede

producirse por medio de diferentes estrategias.

Un gran número de empresas optan por la

adquisición de tecnología de validación de dianas

desarrollada por empresas biotecnológicas,

mientras que en otros casos estas últimas ofrecen

148 Zambrowicz, B. P., et al. (2003). Predicting drug efficacy: knockouts model pipeline drugs of the pharmaceuticalindustry. Current Opinion in Pharmacology. 3: 563-570.

las dianas ya validadas en su cartera de productos. En otras ocaciones, las empresas farmacéuticasrecurren a alianzas estratégicas en busca de socios con tecnología propia de validación de dianas, o bien ala adquisición de estas compañías biotecnológicas especializadas.

55


Estrategias de implantación de nuevas técnicas de validación de dianas en la industriafarmacéutica:

• Adquisición de tecnología desarrollada por empresas biotecnológicas especializadas en validaciónde dianas.

• Compra de potenciales dianas validadas por empresas biotecnológicas.

• Alianzas estratégicas entre empresas biotecnológicas y farmacéuticas.

• Adquisición de empresas biotecnológicas especializadas en validación de dianas.

6.3. Estrategias comerciales en la validación de dianas

Las principales empresas farmacéuticas multinacionales han optado por establecer colaboraciones conempresas biotecnológicas para hacer frente a su déficit de innovación y reforzar sus líneas de I+D. Acontinuación detallamos algunos de los principales acuerdos que han establecido las grandesmultinacionales farmacéuticas con las empresas biotecnológicas más relevantes.

Empresafarmacéutica

Empresa biotecnológica Contribución

Pfizer

GlaxoSmithKline

Johnson & Johnson

Aventis

ISIS Pharmaceuticals Inc.

Lexicon Genetics Inc.

Deltagen

CuraGen


Deltagen

Cytokinetics

Galápagos Genomics

Beyond Genomics

Lexicon Genetics

Lexicon Genetics

BioVex

Xerion Pharmaceuticals

Zygogen

Atugen

Tecnologías antisentido.

Tecnología knock-out.


Servicios de validación.



Dianas terapéuticas validadas.

Tecnologías de ARNsi y de dianas validadas.




Tecnología para validar dianas del sistemanervioso.

Tecnología CALI.

Servicios de validación. Desarrollo de unmodelo de trombosis en pez zebra.

Tecnología antisentido.

(Continúa en página siguiente)

56

Empresafarmacéutica

Empresa biotecnológica Contribución

Tabla 5. Principales acuerdos de colaboración entre empresas farmacéuticas y empresas biotecnológicas relacionadas conla validación de dianas.Fuente: BioCentury Publications, Inc; http://www.biocentury.com.

Novartis

Roche

Astrazeneca

Merck & co.

Bristol MyersSquibb

Eli Lilly

Schering Plough

Bayer

Compugen Ltd.

Beyond Genomics

Immusol

Xerion

DeCode

Curagen

Lexicon genetics

Atugen

Oxford Biomedica

Pharmagene


BioVex

Lexicon Genetics


Biovex

Deltagen

Cellomics Inc.

Pharmagene

Sequitur

Tecnología. Plataforma de diseño y síntesis deARNi.


Dianas terapéuticas validadas.

Tecnología CALI.

Servicios de validación. Bases de datos.


Tecnología knock-out. Acceso a su base de datos.

Servicios de validación. Validará dianasconcretas con antisentidos.

Tecnología. Vectores para transferir genes.



Tecnología.


Tecnología antisentido.

Tecnología.


Tecnologías relacionadas con microarrays.

Tecnología y servicios de validación. Bases dedatos, validación de dianas con tecnología propia.

Tecnología de ARNi.

Lexicon GeneticsTecnología. Base de datos de fenotipos deknock-outs.

Lexicon Genetics Tecnología knock-out.

Pangea Sistems Tecnología. Software.

Lion BioscienceTecnología. Software para plataforma devalidación.

Atugen Tecnología. Ribozimas.

GalapagosServicios de validación basados en tecnologíasantisentido.

Lexicon Genetics Tecnología knock-out.

Atugen Tecnologías antisentido.

Curagen Dianas terapéuticas validadas.

http://www.biocentury.com

57


En cuanto a las tecnologías que son objeto de

colaboración entre las principales empresas

farmacéuticas y las biotecnológicas más

importantes, destacan las tecnologías antisentido

y los modelos vivos, especialmente los ratones

knock-out. De hecho, la totalidad de las

farmacéuticas más importantes han establecido

acuerdos que implican alguna de las dos

tecnologías mencionadas para garantizarse el

acceso a las mismas. Entre las empresas que

desarrollan animales modelo cabe destacar los

casos de Lexicon Genetics, que desarrolla ratones

knock-out y transgénicos y presta servicios de

validación de dianas, y Deltagen, que desarrolla

ratones knock-out y dispone de bases de datos de

genes de interés clínico obtenidos a partir de los

mismos. Ambas empresas ofrecen sus modelos y

sus servicios a la mayoría de las multinacionales

farmacéuticas más importantes. Por otro lado,

Atugen e ISIS Pharmaceuticals son las empresas

especializadas en tecnologías antisentido que han

establecido mayor cantidad de colaboraciones con

las grandes farmacéuticas. Atugen oferta

productos y servicios de validación de dianas

basados en oligonucleótidos antisentido propios yARNsi, e ISIS Pharmaceuticals presta servicios devalidación de dianas basados en tecnologíasantisentido. Ambas empresas están investigandoactivamente en el desarrollo de terapias basadasen tecnologías antisentido con el objeto de poderdesarrollar fármacos antisentido.

En los últimos años, gran parte de las empresasespecialistas en tecnologías de validación dedianas han aprovechado su conocimiento entecnologías punteras para realizar otras fases dela I+D y lanzarse al desarrollo de fármacos.Debido a su falta de experiencia en la totalidaddel proceso de desarrollo, algunas compañíasbiotecnológicas han optado por colaborar concompañías farmacéuticas para desarrollarconjuntamente nuevos tratamientos, lo que les hapermitido adquirir el conocimiento necesario paralanzarse al desarrollo en solitario de nuevosfármacos. De este modo las biotecnológicasconsiguen obtener mayores ingresos, lo que les permite rentabilizar al máximo sus esfuerzos en I+D.

En el presente apartado se comentan lasprincipales empresas que ofrecen productos yservicios relacionados con la validación de dianasque operan a nivel internacional y aquellas otrasempresas de carácter nacional relacionadas con lavalidación de dianas. Se mencionarán lasactividades principales de estas empresas queprestan servicios o productos de validación dedianas, así como la evolución que han sufrido lasmismas en los últimos años.

Por otro lado, se estudian los proyectos de I+Despañoles en validación de dianas que empleanlas tecnologías y técnicas expuestas a lo largo delpresente informe, así como las tecnologíasempleadas y las patologías en las que se centra laI+D nacional.

7.1. Empresas internacionalesen validación de dianas

En el anexo II del presente informe figuran lasprincipales empresas internacionales en validaciónde dianas con los productos y servicios queofrecen y las colaboraciones que han establecidocon otras compañías del sector. En cuanto a laactividad principal y la misión de las empresasdetalladas, gran parte de ellas desarrollantecnologías aplicables a la validación de dianas engeneral, mientras que otras validan dianas conobjeto de descubrir nuevas dianas frente adeterminadas enfermedades.

La mayoría de las empresas se han especializadoen tecnologías concretas de desarrollo propio quecomercializan como herramientas de validación dedianas. Las empresas especializadas entecnologías antisentido son las más numerosas,entre las que destacan ISIS Pharmaceuticals yAtugen debido a su amplia experiencia enoligonucleótidos antisentido y ARN deinterferencia respectivamente. Otras empresasdestacadas en el campo de las tecnologíasantisentido son Alnylam Pharmaceuticals queinvestiga activamente en nuevos tratamientosbasados en el ARN de interferencia, CenixBioscience que presta servicios basados en laaplicación del ARN de interferencia a célulashumanas y modelos animales, y Sequitur(perteneciente a Invitrogen) fabricante de kits y

reactivos para el uso de la tecnologías antisentidoen investigación. Algunas de estas empresas handesarrollado tecnologías y plataformas conmarcas propias diferenciadas de la competencia,como es el caso de los oligonucleótidos de bajatoxicidad resistentes a endonucleasa Geneblockde Atugen y la plataforma de alto rendimiento deARN interferencia HT-RNA de Cenix.

En segundo lugar en número se encuentran lasempresas especializadas en modelos vivos de laenfermedad, siendo los ratones y el pez cebra losmodelos más empleados en validación de dianas.En este caso, las empresas más importantes sonExelixis, compañía que emplea modelos animalesdiversos en su I+D de dianas para cáncer,Deltagen que comercializa bases de datos de lafunción de genes elaborados a partir de ratonesknock-out, Ingenium Pharmaceuticals a través deldesarrollo de una plataforma basada en laestrategia directa de validación en ratones yLexicon Genetics, cuya estrategia de validación dedianas a escala genómica emplea ratones knock-out para 5.000 genes. Cabe destacar el elevadonúmero de colaboraciones y acuerdos que hanestablecido dichas empresas con compañíasfarmacéuticas, lo que es síntoma del interés quedespiertan las tecnologías y plataformasdesarrolladas por las mismas.

En cuanto a las empresas cuyo negocio consisteen validar dianas para enfermedades o áreasterapéuticas concretas, éstas han desarrolladometodologías de validación de dianas que soncapaces de integrar la información obtenidamediante diferentes técnicas de validación.Debido a ello, estas compañías han desarrolladoplataformas de validación de dianas que combinanvarias técnicas como el análisis de la expresióngénica, las tecnologías antisentido, las técnicas debloqueo de proteínas, los animales modelo y labioinformática que aplican de acuerdo a unametodología propia. Éste es el caso de la empresaDevgen, que ofrece bases de datos de fenotiposde mutantes y knock-outs y servicios devalidación con tecnologías de ARN interferencia enmodelos vivos como C. elegans. En el caso dePharmagene, dispone de la base de datosTargetEvaluatorTM de expresión de genes entejidos normales y patológicos que puede serempleada para validar y priorizar dianas, ademásde ofrecer servicios de genómica química y

58

7. Empresas y proyectos en validación de dianas

screening. Por otro lado, Xenogen estáespecializado en ratones y ratas transgénicas yknock-out que permiten visualizar la expresión degenes mediante emisión de luz gracias a sutecnología LPTA®. El caso de Xerion, la compañíaes propietaria de la técnica CALI, lo que lepermite validar dianas y comercializar las mismasasí como introducirse en el desarrollo deanticuerpos terapéuticos.

En los últimos años existe una tendencia clara en lasempresas que han desarrollado y puesto a puntoplataformas de validación de dianas a dejar de sermeras proveedoras de servicios de validación o dedianas validadas, para convertirse en empresas quedesarrollan y comercializan fármacos. Es decir,existen compañías con plataformas de validación dedianas que están evolucionando hacia un modelomás parecido al de las empresas farmacéuticas ytienen en marcha proyectos de desarrollo defármacos novedosos frente a enfermedades deinterés. Éste es el caso de Celera Genomics,Curagen y Deltagen, que emplean sus plataformasbasadas en la integración de técnicas diversas paraidentificar y validar sus propias dianas, las cuales ensu mayoría están relacionadas con el cáncer. Porotro lado, Exelixis y Lexicon Genetics se hanespecializado en el desarrollo de modelos animalesque emplean para validar dianas de sus áreasterapéuticas de interés y están desarrollandocompuestos frente a las mismas. Otro ejemplo clarolo constituyen Millennium Pharmaceuticals, IncyteGenomics y Myriad Genetics, que empleanplataformas basadas en la integración medianteherramientas bioinformáticas propias de lainformación obtenida a partir del análisis de laexpresión de genes y proteínas149.

Por otro lado, cabe reseñar el gran número deacuerdos relacionados con la validación de dianasque se establecen entre empresas, tal y como sepuede observar en el anexo II. Las colaboracionespueden darse entre dos empresas biotecnológicas oentre una empresa biotecnológica y unafarmacéutica. De hecho, la mayoría de empresasbiotecnológicas han establecido acuerdos con variasfarmacéuticas y biotecnológicas en los últimos años,lo que refleja el dinamismo del sector y laimportancia dada por las multinacionalesfarmacéuticas a la validación de dianas.

7.2. Empresas españolas en validación de dianas

En cuanto a la situación de las empresas devalidación de dianas a nivel nacional, cabedestacar el reducido número de empresas querealizan actividades relacionadas con la validaciónde dianas. En el anexo III figuran las empresasespañolas que ofrecen la validación de dianas ensu cartera de servicios o que desarrollantecnologías y herramientas dirigidas a lavalidación de dianas.

Las compañías biotecnológicas ProgenikaBiopharma150, antes conocida como MedplantGenetics, y su filial Proteomika151 poseen proyectosde identificación y validación de dianas mediantetecnologías diversas como los microarrays de ADN ytejidos, anticuerpos bloqueantes, tecnologíasantisentido, ratones transgénicos y knock-out.Ambas empresas se han especializado enenfermedades psiquiátricas y cáncer, y en el caso deProgenika también trabaja en esclerosis múltiple.Por otro lado, la empresa biotecnológicaAdvancell152, valida dianas mediante análisis de laexpresión, tecnologías antisentido y técnicasbioinformáticas aplicadas al diseño y síntesis defármacos. Dominion Pharmakine153 posee proyectosde validación de dianas terapéuticas mediante elempleo de microarrays de ADN, ARN deinterferencia y ensayos sobre células tumorales. Eneste caso, la empresa dispone de colecciones detejidos humanos y animales, así como arrays detejidos y células que comercializa para diferentesaplicaciones entre las que se encuentra la validaciónde dianas. La compañía Oryzon Genomics154 ofreceservicios de I+D mediante el uso de herramientasgenómicas y proteómicas, como microarrays de ADNy bioinformática. La empresa Owl Genomics155 secentra en la identificación de marcadoresmoleculares y agentes terapéuticos para eldiagnóstico temprano y tratamiento deenfermedades hepáticas, mientras queNeuropharma156 tiene por objetivo la identificación yvalidación de dianas terapéuticas relacionadas conenfermedades neurodegenerativas. Otras compañíasespañolas relacionadas con la identificación yvalidación de dianas son Necodex, SistemasGenómicos y Biomedal157.

59


149 Gray, L. (2003). Genomics-based Approaches to Drug Target Validation. Business Communications Company, Inc.150 Progenika Biopharma, S. A. (www.progenika.com).151 Proteomika, S. L. (www.proteomika.com).152 Advancell, Advanced in Vitro Cell Technologies, S. L. (www.advancell.net).153 Dominion Pharmakine, S. L. (www.pharmakine.com).154 Oryzon Genomics S.A. (www.oryzon.com).155 Owl Genomics, S. L. (www.owlgenoics.com).156 Neuropharma, S. A. (www.neuropharma.es).157 Necodex (www.neocodex.es), Sistemas Genómicos (www.sistemasgenomicos.com), Biomedal (www.biomedal.es).

www.progenika.com

www.proteomika.com

www.advancell.net

www.pharmakine.com

www.oryzon.com

www.owlgenoics.com

www.neuropharma.es

www.neocodex.es

www.sistemasgenomicos.com

www.biomedal.es

En cuanto a las empresas españolas que han

desarrollado herramientas bioinformáticas

aplicadas a los microarrays, Bioalma, Ebiointel,

Integromics o NorayBio158 son algunos de los

ejemplos más destacados.

En la mayoría de los casos, las empresas

españolas que ofrecen servicios o productos de

validación de dianas establecen colaboraciones

principalmente con instituciones públicas

españolas como hospitales del Sistema Nacional

de Seguridad Social, Universidades Públicas,

centros dependientes del CSIC159 o el CNIO160. No

obstante, existen notables excepciones que han

establecido acuerdos con numerosas empresas

privadas tanto nacionales como multinacionales lo

que les permite acceder a financiación privada.

Cabe destacar la existencia de dos organismos

vinculados a instituciones públicas que realizan

actividades relacionadas con la validación de

dianas. El primero de ellos es el Instituto de

Farmacia Industrial161, dependiente de la

Universidad de Santiago de Compostela, que

ofrece servicios de validación de dianas,

identificación de compuestos químicos y

optimización de los mismos. En segundo lugar, la

Unidad Mixta Almirall Prodesfarma-PCB162 consiste

en una iniciativa conjunta del Parque Científico de

Barcelona y la empresa farmacéutica Almirall-

Prodesfarma, que tiene como objetivo la

identificación y validación de dianas para el

desarrollo de nuevos fármacos frente a

enfermedades relacionadas con procesos

inflamatorios.

7.3. Proyectos de I+Despañoles en validaciónde dianas

En lo concerniente a los proyectos de I+D

españoles en validación de dianas, cabe destacar

que gran parte de los mismos se centran en el

estudio de los mecanismos que conducen a

determinadas enfermedades como medio para

identificar y validar dianas terapéuticas

novedosas. Los proyectos de investigación se

centran en aquellas enfermedades que en el

presente informe se han identificado como

prioritarias para el desarrollo de nuevos fármacos,

principalmente cáncer, enfermedades

neurodegenerativas como el Alzheimer y el

Parkinson y enfermedades cardiovasculares.

Respecto a las técnicas genómicas y proteómicas

que se emplean en los proyectos de I+D recogidas

en el anexo I, se observa que la mayoría de los

mismos, en torno al 40% del total de los proyectos

estudiados, emplean modelos animales para validar

dianas, siendo los ratones transgénicos y knock-out

los principales modelos utilizados. Cabe destacar la

existencia de proyectos dirigidos especificamente al

desarrollo de nuevos modelos animales para el

estudio de enfermedades concretas como el cáncer,

la enfermedad de Alzheimer y Parkinson. Asimismo,

el uso de tecnologías de análisis de la expresión

génica está ampliamente extendido y en torno al

15% de los proyectos españoles en validación de

dianas se basan en su utilización. La técnica de

análisis de la expresión más habitual la constituyen

los microarrays de ADN, existiendo proyectos

específicos dirigidos al desarrollo de nuevas

tecnologías relacionadas con los mismos. Por otro

lado, se ha observado un número reducido de

proyectos que no llegan a suponer un 5% del total,

y que emplean tecnologías de modulación de la

expresión en validación de dianas.

Finalmente, cabe subrayar el nivel básico de la

investigación en validación de dianas que se

realiza en España ya que la mayor parte de los

proyectos van dirigidos al estudio de los

mecanismos de la enfermedad, y se encuentran

lejanos a su aplicación práctica en la validación de

dianas. No obstante, la investigación básica

existente se dirige hacia áreas terapéuticas de

interés y puede constituir una sólida base sobre la

que realizar una investigación aplicada de calidad

en validación de dianas.

60

158 Bioalma, Alma Bioinformática S.L. (www.almabioinfo.com); Ebiointel, S.L. (www.ebiointel.com); Integromics, S.L.(www.integromics.com); Noray Bioinformatics, S.L. (www.noraybio.com).

159 Consejo Superior de Investigaciones Científicas - CSIC (www.csic.es).160 Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas - CNIO (www.cnio.es).161 Instituto de Farmacia Industrial (www.usc.es/farmind).162 Unidad Mixta Almirall Prodesfarma-PCB (www.pcb.ub.es/homePCB/live/es/p516.asp).

www.almabioinfo.com

www.ebiointel.com

www.integromics.com

www.noraybio.com

www.csic.es

www.cnio.es

www.usc.es/farmind

www.pcb.ub.es/homePCB/live/es/p516.asp

61


8. Conclusiones

La secuenciación del genoma humano marcó un

antes y un después en la investigación

farmacéutica, lográndose la identificación de

decenas de miles de genes y proteínas que

pueden constituir dianas potenciales de fármacos.

Debido a ello, el descubrimiento de fármacos ha

dejado de ser el cuello de botella del proceso de

I+D y la validación de dianas se ha constituido en

el principal cuello de botella del proceso. Por

tanto, si la industria quiere ser capaz de

desarrollar fármacos a partir de los conocimientos

en genómica, será necesario utilizar técnicas de

validación de alto rendimiento que permitan

seleccionar aquellas dianas en las que invertir

mayores esfuerzos.

La validación de dianas se ha revelado como una

etapa crítica a la hora de condicionar el éxito o

fracaso de los proyectos de I+D en el proceso de

desarrollo de fármacos. El principal reto de la

validación de dianas consiste en asignar funciones

a dianas concretas y abandonar aquellas dianas

que no sean adecuadas a la hora de diseñar

fármacos eficientes. Hay que tener en cuenta que

un número elevado de dianas pueden estar

asociadas a una enfermedad contribuyendo en

cierto grado al fenotipo patológico, y por lo tanto

resulta necesario validar aquellas dianas que son

cruciales para el desarrollo y mantenimiento de la

enfermedad.

La identificación de dianas a gran escala

permite a su vez conseguir un cierto grado de

validación, por lo que muchas de las técnicas de

análisis de la expresión génica como los

microarrays de ADN y técnicas de interacciones

de proteínas, como el sistema doble-híbrido, son

de gran valor a la hora de asignar funciones a

dianas hasta entonces desconocidas.

• Las técnicas de validación de dianas

propiamente dichas se han clasificado en

función de su estrategia molecular. Por un lado,

las técnicas de modulación de la expresión

se basan en la alteración de la expresión de

genes bien actuando sobre el ADN o el ARN, de

modo que se activen o inactiven genes

concretos. De este modo, al poner de manifiesto

que la expresión alterada de un gen da lugar al

estado patológico, se puede establecer una

asociación entre una diana y una determinada

enfermedad.

En la actualidad se dispone de varias técnicasque permiten modular la expresión de genesespecíficos bien bloqueando o activando losmismos. Los oligonucleótidos antisentido sonconocidos desde hace tiempo pero su uso sehabía visto restringido debido a los problemastécnicos asociados a su aplicación. Eldescubrimiento de la tecnología del ARN deinterferencia y de las diferentes estrategias parasu aplicación, abrió todo un abanico deposibilidades que permitían el silenciamientoespecífico de genes concretos. La rapidez deldiseño y producción de ARNs de interferenciaespecíficos de genes concretos y su reducidocoste, hacen de la misma una de las tecnologíasmás prometedoras en la validación de dianas.Tanto el ARN de interferencia como losoligonucleótidos antisentido permiten cribargenes candidatos en corto espacio de tiempo yobtener información acerca de su función conrapidez. Sin embargo, los problemas deadministración de los ARN de interferencia acélulas u organismos completos no han sidoresueltos completamente. En el caso de loscultivos celulares de células de mamíferos esteproblema ha sido resuelto con éxito mediante elempleo de técnicas disponibles para laintroducción de ácidos nucleicos a las células.Sin embargo, la administración in vivo siguesiendo una asignatura pendiente sobre todo enel caso de modelos de mamíferos y la mayoríade los estudios en este sentido se han realizadoen dianas presentes en el hígado debido a lamayor accesibilidad de este órgano a laadministración de ácidos nucleicos.

Las estrategias actualmente disponibles parafacilitar la administración del ARN de interferenciaconsisten en el empleo de reactivos lipídicos,modificaciones químicas de los ácidos nucleicos ysu inyección intravenosa o intraperitoneal. A pesardel progreso realizado, aún no está claro si el ARNde interferencia presenta ventajas respecto a losoligonucleótidos antisentido para su aplicación invivo, y resulta indispensable abordar cuestiones dediseño químico y farmacológico que posibiliten laaplicación del ARN de interferencia in vivo.

El descubrimiento y optimización del ARN deinterferencia ha promovido que tecnologíascomo los ribozimas hayan sido relegadas a unsegundo plano ante las aparentes desventajasde los mismos. No obstante, los avances

tecnológicos que recientemente se han producidoen el diseño, eficiencia y administración,posibilitan el empleo de ribozimas en lavalidación de dianas de modo mucho másefectivo, lo que permite afirmar que junto con elARN de interferencia sigue siendo una técnicacon un futuro prometedor por delante. Lasproteínas de dedos de zinc permiten tantosilenciar la expresión de un gen concreto comoincrementar la expresión del mismo. Elincremento de la expresión no puede seralcanzado por ninguno de los anteriores métodosde modulación de la expresión, mientras que lasproteínas de dedos de zinc han sido empleadascon éxito en la validación de dianas.

Sin embargo, la relación entre la expresión génicay la función de la proteína diana no tiene por quéser causal, es decir, la diferencia de expresión deun gen concreto puede no ser la causa de laenfermedad. Por otra parte, las proteínas sufren amenudo modificaciones que no vienendeterminadas en los genes que las codifican, porlo que las técnicas de modulación de la expresiónno siempre ofrecen información completa acercade la función de las dianas. Por este motivo, lastécnicas basadas en la inactivación deproteínas consistentes en el bloqueo de lafunción de las proteínas, son necesarias ennumerosas ocasiones.

• Los anticuerpos monoclonales constituyen lasprimeras estrategias de validación de dianas quefueron diseñadas para interferir directamentecon las proteínas, y siguen siendo ampliamenteempleados debido a su elevada especificidad yfácil producción. De hecho, en los últimos añosha tenido lugar un resurgir de los anticuerposmonoclonales debido al desarrollo de fármacosbasados en su empleo como terapiaprincipalmente en cáncer y enfermedadesautoinmunes. En estos casos la validación dedianas mediante anticuerpos monoclonalespuede constituir la primera etapa del desarrollode un potencial fármaco basado en anticuerposterapéuticos o sus derivados. El conocimiento delos anticuerpos monoclonales ha permitido eldesarrollo de la técnica CALI/FALI que permiteuna inactivación funcional irreversible de laproteína diana. Esta técnica sólo puede serempleada en cultivos celulares y su elevadorendimiento hace que permitan validar dianasproteicas a gran escala, lo que facilita laindustrialización del proceso y su aplicación enla empresa. Por otro lado, los aptómerospresentan problemas de administración quesiguen siendo limitantes a la hora de alcanzar

las dianas intracelulares tanto en cultivo celular

como sobre todo en organismos modelo, por lo

que el desarrollo de reactivos y métodos de

administración sigue siendo una asignatura

pendiente.

• Otras estrategias alternativas que se han

descrito con detalle en el presente informe se

corresponden con tecnologías de alto

rendimiento basadas en el empleo de

microarrays. Los arrays de tejidos ofrecen la

posibilidad de analizar in situ los cambios

fenotípicos en tejidos patológicos por medio de

su comparación con tejidos sanos. La gran

ventaja de esta estrategia radica en la

visualización clínica de los cambios fenotípicos

de los tejidos implicados en el proceso

patológico, por lo que añaden una información

extra a la validación de dianas que ninguna de

las técnicas actuales permite. Asimismo, los

microarrays de células ofrecen la posibilidad de

analizar la expresión génica a gran escala sobre

células vivas.

Los modelos vivos de enfermedades

constituyen sistemas sobre los que es posible

aplicar las técnicas mencionadas anteriormente,

por lo que su desarrollo es primordial a la hora de

validar dianas mediante un conjunto de técnicas

complementarias. El diseño de sistemas modelo

adecuados para cada patología es un proceso

muy laborioso que no siempre es viable. El

empleo de técnicas genómicas para su desarrollo

y la búsqueda de nuevos modelos más sencillos

constituyen las principales estrategias actuales.

Los modelos animales permiten el estudio de la

función de dianas terapéuticas en organismos

completos, lo que posibilita validar dianas en su

contexto natural. La validación de dianas

mediante modelos animales proporciona el mayor

grado de evidencia de la relación existente entre

una determinada diana y un estado patológico. No

obstante, la administración de agentes

moduladores de la expresión o inhibidores de

proteínas, sigue siendo uno de los grandes

problemas de la validación en modelos animales.

Se han desarrollado enfoques que pretenden

sortear estas limitaciones, bien mediante el

empleo de nuevos reactivos, métodos que

faciliten la entrada en el organismo y en las

células del mismo, o mediante técnicas dirigidas a

la síntesis de los mismos en el interior de la

célula. Por otra parte, debido al elevado coste de

los modelos animales, los esfuerzos actuales

están dirigidos al desarrollo de técnicas de

62

validación de alto rendimiento en modelos

animales y a la búsqueda de nuevos modelos

animales más sencillos. Otro factor que hasta la

fecha no se tenía en cuenta es la existencia de

múltiples dianas para cada fármaco, por lo que es

necesario el diseño de modelos animales

adecuados que permitan el estudio completo de

las bases moleculares de la enfermedad y los

posibles efectos secundarios del fármaco.

• En la actualidad, los ratones siguen siendo el

principal modelo animal en experimentación

farmacéutica, debido a su similitud con el ser

humano y facilidad de cría. Sin embargo, el coste

temporal y económico de obtener ratones

knock-out/knock-in y transgénicos resulta

muy elevado lo que imposibilita su empleo a gran

escala. Existen técnicas de alto rendimiento

mediante la obtención de ratones mutados al

azar, que sin embargo no son útiles para la

mayoría de las estrategias de validación, en las

cuales se pretende validar una única diana.

• La dificultad de emplear el ratón como modelo

animal en la validación de dianas con un

elevado rendimiento, ha provocado que otros

modelos animales hayan cobrado fuerza como

herramientas de validación de dianas. Cabe

destacar el nemátodo C. elegans, modelo

animal de fácil crecimiento en laboratorio, a

partir del cual se pueden obtener knock-outs,

puede ser sometido a transgénesis, o a ARN

interferencia.

• La necesidad de desarrollar un nuevo modelo

animal vertebrado ha sido cubierta por el pez

cebra, de fácil cría y susceptible de ser

manipulado de modo automatizado, a la vez que

presenta la mayoría de los órganos y sistemas

presentes en humanos. En la actualidad aún no

es posible desarrollar knock-outs para pez

cebra, aunque se han desarrollado mutantes de

pez cebra y transgénicos. Existen tecnologías

antisentido que han sido puestas a punto para

su empleo en pez cebra como son los morfolinos

y PNAs que permiten silenciar genes de modo

específico y eficaz por medio de su

administración en el medio. Por tanto, cabe

afirmar que una vez puesto a punto el pez

cebra, éste se consolidará como uno de los

modelos animales más relevantes en la

validación de dianas terapéuticas.

• Por último, las células madre embrionarias

presentan ventajas respecto a otros tipos de

sistemas celulares de validación de dianas. En la

actualidad, debido a la rigidez legislativa queimpide el uso de células madre humanas, seemplean células madre procedentes deembriones de ratón. Recientemente se hanproducido cambios en la legislación españolaque pretenden posibilitar la investigaciónmediante el empleo de embriones sobrantes defecundaciones in vitro, lo que presagia un futuroprometedor a su empleo en investigaciónfarmacéutica.

Las técnicas de validación mediante ratonesknock-out/knock-in y las tecnologíasantisentido en general, son las principalesestrategias que sigue la industria farmacéutica a lahora de validar sus dianas candidatas. En el caso delos primeros, suponen una tecnología consolidadaque permite no sólo su uso como herramienta devalidación, sino que es de gran valor como sistemamodelo durante los ensayos preclínicos. Debido alalto coste y laboriosidad de los ratones knock-out yknock-in, las tecnologías antisentido como el ARN deinterferencia están cobrando fuerza en los últimosaños. Debido a que ésta es una técnica barata,rápida y relativamente sencilla, ha sido adoptada enpoco tiempo. No obstante, las técnicas de ARNitodavía se enfrentan a ciertos retos especialmenterelacionados con la validación in vivo en modelosanimales de mamíferos. La validación de dianas invivo sigue siendo el principal reto a superar, ya quehasta el momento no es posible realizarla a granescala.

A pesar del alto potencial de estas técnicas y delvalor predictivo de los modelos animales, elconfiar excesivamente en un única tecnología enocasiones puede conllevar dar por buenas dianasque fracasen en fases posteriores, o biendescartar dianas que podrían dar lugar aproyectos exitosos. Por lo tanto, un punto críticoen la validación de dianas consiste en decidircuándo se considera que una diana estásuficientemente validada. En la actualidad, seaboga por combinar varias técnicas para deesta forma poder establecer con mayor grado decertidumbre la asociación entre una dianaconcreta y su importancia en la génesis ydesarrollo de una enfermedad. Sin embargo,cuanto mayor sea el número de técnicas que seempleen para validar una diana terapéutica,mayor será el coste económico asociado y eltiempo invertido. Por tanto, se tiende a combinartécnicas que actúen a diferente nivel, es decir, anivel de modulación de la expresión génica einhibición de proteínas, aplicadas ambas enmodelos animales, de modo que la asociación quese establezca entre una diana y una enfermedad

63


sea más robusta. En la práctica, las empresas

farmacéuticas se enfrentarán a tres factores clave

a la hora de definir sus estrategias de validación:

• Competitividad (lanzamiento de nuevos

productos en respuesta a la competencia).

• Bajo coste (disminución del coste de desarrollo

de nuevos productos).

• Seguridad (fármacos más seguros y efectivos).

Cabe destacar el esfuerzo que las empresas

farmacéuticas están empleando en la descripción

de nuevas rutas de señalización implicadas en las

enfermedades más destacadas, como son el

cáncer, enfermedades autoinmunes, metabólicas,

mentales, neurodegenerativas y cardiovasculares.

Para muchas de estas enfermedades como la

depresión y la ansiedad, el conocimiento de su

biología es muy escaso, por lo que la

identificación y validación de nuevas dianas irá

emparejada con un mejor conocimiento de estas

rutas. Para otras enfermedades como la diabetes,

el mecanismo patológico es de sobra conocido,

por lo que los esfuerzos actuales van

encaminados a la validación de dianas ya

descritas pero para las que no existen fármacos

actuales disponibles.

El continuo descubrimiento de nuevas dianas

moleculares complica a su vez el proceso de

desarrollo de nuevos fármacos, ya que el nivel de

complejidad de los sistemas biológicos y

patológicos impide obtener una visión de

conjunto. Por este motivo en los últimos años se

empieza a hablar de la necesidad de emplear

estrategias analíticas que engloben todos los

elementos de un sistema biológico, las cuales

definan redes biológicas que a su vez no sólo

transmitan información acerca de la genómica y

proteómica de un proceso, sino también de su

perfil metabólico. Esta novedosa aproximación se

ha denominado Biología de sistemas, y requiere

la integración de varias displinas como la biología,

ingeniería y la informática.

El elevado interés que despierta la validación de

dianas para la industria farmacéutica no sólo

reside en la relevancia de estos nuevos

tratamientos, ya que es fundamentalmente una

herramienta esencial para disminuir el elevado

índice de fracasos ligado al desarrollo de nuevos

fármacos. Aunque existen varias razones que

podrían provocar la caída de un fármaco

candidato durante su desarrollo, la ausencia de

una validación adecuada de las dianas

implicadas en el proceso patológico es uno de los

principales motivos de fracaso.

La inversión necesaria para sacar adelante un

fármaco de éxito al mercado se ha incrementado

de forma paulatina en los últimos años, siendo el

proceso de identificación de dianas similar al

desarrollo clínico en cuanto a coste, y al

desarrollo preclínico respecto al tiempo necesario

para su consecución. No obstante, se ha

demostrado que la validación de dianas

terapéuticas involucradas en los procesos

biológicos que desencadenan una terapia efectiva,

acortan el tiempo y coste necesario para el

lanzamiento de un fármaco eficaz, ya que se

evita continuar con los esfuerzos empleados en el

desarrollo de fármacos cuyas dianas no han sido

validadas correctamente.

64

65


AnexosAnexo I: Proyectos de I+D españoles en validación de dianas

Centro Título Proyecto Duración Financiación

Instituto deBiomedicina deValencia(IBV-CSIC)Unidad de Genética yMedicina Molecular

Genética, patogénesis y organismos inferioresmodelo de la ataxia de Friedreich.Subproyecto 1: Genética, biología y fisiopatologíacelular, y modelo en C. elegans de la ataxia deFriedreich.

Aproximación genética al estudio de lasenfermedades neurológicas: genes, modelosanimales y epidemiología genética.

Biología, clínica y terapia de las ataxias cerebelosas:genética y genómica funcional y comparada.

2000-2003

2001-2003

2003

CICYT

FIS

FIS

Instituto deBiomedicina deValencia(IBV-CSIC)Unidad de GenéticaMolecular

Caracterización funcional de epitempina, el genresponsable de la epilepsia lateral temporal.

2002-2005 MCyT

Identificación de dianas terapéuticas relacionadascon la enfermedad de Parkinson.

2002-2005Fundación

Ramón Areces

Instituto deBiomedicina deValencia(IBV-CSIC)Unidad de Biología dela Acción Hormonal

Análisis de genes implicados en la diferenciacióncelular en células de neuroblastoma humanomediante la tecnología de los microchips de DNA.

2001 GV

Estudio funcional mediante modelos animales delreceptor de glucocorticoides (GR), su relación con elcomplejo quinasa IkB (IBB) en inflamación ytumorigénesis de epidermis. Implicación de estosfactores en el síndrome de displasia ectodérmica (ED)

2002-2005 MCyT

Instituto deBiomedicina deValencia(IBV-CSIC)Unidad de BiologíaVascular

Caracterización molecular y funcional de lainteracción entre el protooncogen c-fos y la proteínaestructural lamin A: implicaciones en la patologíacardiovascular.

2002-2003 GV

Factores de riesgo, evolución y tratamiento de lasenfermedades cardiovasculares y sus mecanismosmoleculares y celulares (Ayudas para el desarrollode Redes Temáticas de Investigación Cooperativa,Red de Enfermedades Cardiovasculares).

2003-2005 FIS

Patología cardiovascular y proto-oncogen c-fos:papel de las interacciones con proteínasestructurales de la matriz nuclear.

2001-2003 FIS

Instituto deBiomedicina deValencia(IBV-CSIC)Unidad deSeñalización porNutrientes

The cellular fuel gauge AMP-activated protein kinase:a key player in type 2 diabetes, cardiovasculardisease and the metabolic syndrome?

2001-2004 UE

Las levaduras como sistema modelo para estudiarlas bases moleculares del proceso de señalizaciónpor glucosa en células pancreáticas de tipo beta.

2002-2005 MCyT

Determinantes moleculares del metabolismo y lanutrición. Biocomunicación hormonal. Nuevasestrategias terapéuticas.

2003-2006 FIS

66

Instituto deBiomedicina deValencia(IBV-CSIC)Unidad de PatologíaMetabólicaExperimental.

Papel de SREB-1C en estados de resistencia ainsulina.

2003-2006 MCyT

Mecanismos moleculares de daño vascular: abordajeproteómico y desarrollo de modelos animales.

2003 MCyT


Estudio funcional mediante modelos animales delreceptor de glucocorticoides (GR), su relación con elcomplejo quinasa IkB (IBB) en inflamación ytumorigénesis de epidermis. Implicación de estosfactores en el síndrome de displasia ectodérmica (ED).

2002-2005 MCYT

Instituto de BiologíaMolecular deBarcelona(IBMB-CSIC)

Caracterización estructural de la glucoquinasa y suproteína reguladora como posibles dianasterapéuticas para el tratamiento de la diabetes.

2001-2003 FIS

Oligonucleótidos modificados con 8-aminopurinas:síntesis y estudio de sus propiedades formadorasde hélices triples.

2003-2004 MCyT

Instituto de Biologíay Genética Molecular(IBGM-CSIC)Facultad de Medicina.Universidad deValladolid

Utilización de la técnica de arrays para determinarperfiles de expresión relativa de moléculas efectorasde la lesión intestinal en la enfermedad celíaca.

2004-2005 ACM

Instituto de BiologíaMolecular y Celular(IBMC-CSIC)

Resistencia tumoral a múltiples fármacos yapoptosis celular. Mecanismos de modulación ynuevas estrategias terapéuticas.

2001-2003 FIS

Definición de dianas terapéuticas para el tratamientode la enfermedad de Alzheimer a partir de losmecanismos de señalización bioquímica operativos encélulas de astrocitoma humano.

1999-2001 CICYT

Mecanismos moleculares de acción de lasproteínas UEV1-Ubc13 y PTOV1. Estudio de supapel durante el desarrollo embrionario y enprocesos neoplásicos, con especial énfasis encarcinoma de próstata.

2001-2004 MCyT

Validación de una terapia contra la demencia dealzheimer.

2002 MTAS

Diferenciación celular y quimiorresistencia en cáncerde colon. Identificación de dianas moleculares ydiseño de estrategias farmacológicas.

1999-2001 CICYT

Interacciones lípido-proteína y proteína-proteínaen sistemas modelo de interés neurobiológico:relevancia funcional y consecuencias estructurales.

1999-2001 DGESIC

Centro deInvestigacionesBiológicas(CIB-CSIC)Dpto. de Estructura yFunción de Proteínas

Caracterización molecular del centro de unión delactivador de la proteína desacoplante UCP2.

1999-2002 MCyT

Nuevas dianas de antibacterianos. Estudio de lossistemas de dos componentes de Streptococcuspneumoniae.

2001-2002 CAM

Caracterización de nuevas modificaciones lipídicasimplicadas en la activación de las proteínas Ras.Evaluación como potenciales dianas farmacológicas.

2004FundaciónLa Caixa

67



Centro Nacional deBiotecnología(CNB-CSIC)

Implicación de P13k en la migración celular delinfocitos T en inflamación y metástasis. P13kcomo diana en procesos inflamatorios ylinfoproliferativos.

2001-2003 CAM

Centro deInvestigacionesBiológicas(CIB-CSIC)Dpto. de BiologíaCelular y Desarrollo

Análisis genómico en modelos animales y tumoreshumanos de la función del sistema de regulacióntranscripcional polycomb.

2001-2004 MCyT

Silenciamiento génico por RNA de interferencia enepitelio seminífero de ratón.

2003 MCyT

Centro deInvestigacionesBiológicas(CIB-CSIC)Unidad Regulación dela Expresión Génica

Efectos de neurotrofinas y ligandos de receptoresnucleares en el proceso de mielinización:implicaciones terapéuticas en mielinopatíasperiféricas.

2003 MCyT

Instituto deMicrobiologíaBioquímica(IMB-CSIC)

Caracterización de la familia glucán sintasas deSchyzosaccharomyces pombe. Dianas útiles parael diseño de nuevos antifúngicos.

2001-2003

Estudio de subunidades catalíticas responsables dela síntesis de (1-3) beta-d-glucano de la paredcelular fúngica. Dianas útiles para el diseño denuevos antifúngicos.

2000-2003 CICYT

PI3K como diana terapéutica y factor de riesgo deprocesos tumorales.

2001-2004 MCyT

Estudio sobre la regulación de la expresión de latirosinasa mediante ratones transgénicos.

1997-2000 MCyT

Papel de la telomerasa en la estabilidad genómica,tumorigénesis y envejecimiento: estudio de unratón knock-out para la telomerasa.

1998-2001 CICYT

Obtención de ratones transgénicos con expresiónconstitutiva de actividad telomerasa en tejidosadultos: implicaciones para terapia génica deenfermedades asociadas al envejecimiento yterapia del cáncer.

2001-2003 MCyT

Identificación de dianas y mediadores de lasenescencia y apoptosis dependiente de lostelómeros.

2002-2005 MCyT

Estrategias para desarrollar mutaciones induciblesen el ratón utilizando el sistema CRE/LoxP.

1999-2001 MCyT

Análisis de las interacciones proteína-proteína ylos genes diana que median los efectostranscripcionales de DREAM.

2001-2004 CICYT

Análisis de genomas “in silico”: desarrollo de unpaquete software para la identificación de genes ypredicción de su función.

1998-2000 MCyT

68

Centro Nacional deBiotecnología(CNB-CSIC)

Los genes MEIS en desarrollo y enfermedad:análisis en modelos de modificación genéticadirigida en el ratón y células madre embrionarias.

2003 MCyT


Centro de BiologíaMolecular SeveroOchoa(CBM-SO-CSIC)

Caracterización molecular de p62 como nuevadiana terapéutica en la activación de NF-kB

2000-2003 CICYT

Selectividad molecular en diseño de fármacosbasado en la estructura del receptor: desarrollo denuevas dianas computacionales.

2002-2005 FIS

Estudio del mecanismo patogénico y de posiblesnuevas estrategias terapéuticas en un modelotransgénico condicional de la enfermedad deHuntington.

2003 MCyT

Modelos transgénicos de la enfermedad de Alzheimer.Implicaciones patogénicas de tau y GSK-3beta.

2001-2003 MCyT

Estudios bioinformáticos de clasificación estructural yrelaciones secuencia-estructura en proteínas.

2001-2004 MCyT

Regulación por mutantes del represor dream de laneurodegeneración inducida por excitotoxinas delprocesamiento de la APP.


Estudio de la estructura y función de lapresenilina-1 y de la influencia de mutacionesasociadas a la enfermedad de Alzheimer.

1997-2000

Nuevas dianas terapéuticas en la cascada PKC-MEK5. 2001-2003 CAM

Análisis bioinformático de microarrays para ladetección de rutas determinantes de la malignidadasociada a mutaciones del receptor de andrógenosen cáncer de próstata.

2001-2003 MCyT

Desarrollo y validación de nuevas tecnologías deproteómica de segunda generación.

2003 MCyT

P62-ZPKC: nuevas dianas terapéuticas en eltratamiento de metástasis óseas.

2003 MCyT

Contribución de la señalización cooperativa por Notchy pre-TCR (pTa /TCR b) en la patogénesis de lasleucemias linfoides T: identificación de marcadoresmoleculares y posibles dianas terapéuticas.


Control genético de la morfogénesis y proliferacióncelular en Drosophila.

1999-2002 CICYT

Un modelo animal de la EA: ratones triplestransgénicos con sobreexpresión de la proteína tauy la enzima GSK-3 ß de forma condicional.


Activación endotelial y angiogénesis mediadas porVEGF y PGE2: implicaciones de la rutacalcineurina/NFAT y ciclooxigenasa-2

2003 MCyT

69


Instituto deInvestigacionesBiomédicas “Alberto Sols”(IIB-CSIC)Lab. de BiologíaMolecular y Celulardel Cáncer

Estudio del perfil de expresión génica múltiple entumores de Ewing como base para la búsqueda denuevos marcadores y dianas terapéuticas.

2000-2003 MCyT


Diseño de un microchip de cDNA para la detecciónde resistencia a la quimioterapia en pacientes concáncer de pulmón.

2001-2003 MCyT

Diseño de compuestos con actividad antitumoralque interfieran con el sistema de transmisión deseñales inducida por oncogenes.

1998-2001 CICYT

Identification of Novel Targets for CancerTreatment.

2000-2003Roche

Diagnostics

Regulación de la colino quinasa y su participaciónen procesos de carcinogénesis humana.

2001-2003 MCyT

Importancia de las proteínas Rho en rutas deseñalización y su función en la regulación de latransformación celular y la apoptosis.

2002-2005 MCyT

Regulación de la expresión y actividad funcional delas cadherinas E y P durante la progresión tumoralen la carcinogénesis de piel de ratón.

1995-1998 CICYT

Instituto deInvestigacionesBiomédicas “Alberto Sols”(IIB-CSIC)Lab. deEndocrinologíaMolecular

Implementación y aplicación de una técnica de“cDNA microarrays” para el estudio simultáneo dela expresión de miles de genes.

2000-2002 MCyT

Papel de la hormona tiroidea y sus receptores enel desarrollo del encéfalo: una aproximaciónbasada en el uso de animales modificadosgenéticamente y en análogos hormonales conpotencial terapeútico.

2002-2005 MCyT

Nuevos métodos de screening para eldescubrimiento de agentes antitumorales.

1996-1997 PN

Instituto deInvestigacionesBiomédicas “Alberto Sols”(IIB-CSIC)Lab. de SeñalizaciónCelular

Anticuerpos monoclonales PC2.27 y PA2.26asociados a tumores. Estudio de su utilidad encáncer humano.

1997-1999 PN

Análisis de los defectos de mielinización en ratonestransgénicos sin receptores para hormona tiroidea,posible modelo de la enfermedades neurológicashumanas.

2001-2004 MCyT

Desarrollo de un microarray específico para laidentificación de alteraciones genéticas con valordiagnóstico y pronóstico en tumores sólidos infantiles

2003-2003 MCyT

Estudio de los factores moleculares predictivos derespuesta al tratamiento de cáncer no microcíticode pulmón mediante análisis del transcriptoma através de microarrays.

2002-2004 FIS

70

Instituto deInvestigacionesBiomédicas “Alberto Sols”(IIB-CSIC)Lab. de Regulaciónde la ExpresiónGénica

Estudio de genes humanos de función desconocidausando como sistema modelo el eucariota simpleDictyostelium discoideum.

2003 MCyT

Aplicación de la tecnología de los microarrays decDNA para analizar la expresión diferencial degenes entre mujeres afectadas de síndrome deovario poliquístico y normales.

2001-2003 CAM

Estudio genómico mediante arrays deoligonucleótidos de un modelo humano deresistencia insulínica: Síndrome de ovariopoliquístico y obesidad.

2003-2004 CAM

Déficit de glicosilación del alfa-distroglicano.Implicación en patologías musculares yneuromusculares, y utilización de animales modelopara su estudio.

2003-2006 FIS

Defectos en la migración neuronal causados pormutaciones en el gen POMT1. Estudios funcionalesy generación del ratón knock-out para estudiarfuturas terapias.

2003-2004 CAM

Instituto deInvestigacionesBiomédicas deBarcelona(IIBB-CSIC)

Caracterización en modelos celulares y animalesde proteínas de interés terapéutico para laenfermedad de Alzheimer.

2001-2004 MCyT

Centro Nacional deMicroelectrónica(CNM-CSIC)Dpto. de Dispositivos,Sensores yBiosensores

Prototipo de un nanobiodispositivo para ladetección de alteraciones en genes humanos(NANOBIOGEN).

2001-2004 MCyT

Centro Nacional deMicroelectrónica(CNM-CSIC)

Integrated Opto-Nanomechanical biosensor forfunctional genomic análisis (OPTONANOGEN).

2002-2005 UE

Microsistema Biosensor Opto-nanomecánico paraanálisis en genómica funcional.

2003-2006 MCyT

The application of functional genomic andproteomic technologies to the study ofdevelopment and dissease.

2002-2005 MCyT

Instituto de Catalisisy Petroleoquímica(ICP-CSIC)Dpto. de Biocatálisis.

Desarrollo de una plataforma tecnológica defarmacogenómica funcional basada en DNAmicroarrays.

2001-2001 MCyT


Estudio genómico y proteómico para analizar laexpresión diferencial de genes y proteínas enpacientes con síndrome de ovario poliquístico yobesidad.

2002-2005 FIS

71


Instituto deNeurobiología Ramóny Cajal(INRC-CSIC)

Un modelo de enfermedad de Alzheimer poradministración de beta-amiloide 25-35: efectoscomportamentales y neuroquímicos.

1999-2002 CICYT


Looking for new targets for antiepileptic therapy:focus on presinaptic glutamate receptors complexes.

2002-2004 CICYT

Análisis molecular de genes implicados en lamodulación sináptica normal y patológica.

2003 MCyT

Instituto deParasitología yBiomedicina “López-Neyra”(IPBLN-CSIC)Dpto. de Bioquímicay FarmacologíaMolecular

Ensayo y caracterización de distintas estrategiasde diseño de RNAs inhibidores, Ribozimas y RNAsAntisense, para su uso como supresores génicos.

2000-2003 MCyT

RNAs Catalíticos una Nueva Herramienta para laInvestigación sobre VIH. Identificación de NuevasDianas en el Genoma del Virus.

2002-2005 FIPSE

Explotation of key enzymes in the isoprenoidbiosynthetic pathway as drug targets in Leishmania.

2001-2004 UE

Deoxyuridine triphosphate nucleotidohydrolase asa drug target for the control of infectious diseases.

2001-2005 UE

Inactivación específica de moléculas de RNAmediada por ribozimas.

1994-1997 PN

Ribozimas hairpin y RNAs antisentido como basepara el desarrollo de inactivadores génicos: diseñoy caracterización in vitro de agentes antivirales.

1997-2000 CICYT

Ensayo y caracterización de distintas estrategiasde diseño de RNAs inhibidores, ribozimas y RNAsantisense, para su uso como supresores génicos.

200-2003 CICYT

Instituto deParasitología yBiomedicina “López-Neyra”(IPBLN-CSIC)Dpto. de BiologíaCelular e Inmunología

Identificación por técnicas de proteómica de loscomplejos señalizadores utilizados por los linfocitos Treguladores en las enfermedades autoinmunes.

2002-2005 MCyT

Determinación de la expresión génica global encélulas T implicadas en esclerosis múltiple.

2002-2005 FIS

Study of the cellular and molecular mechanisms ofAS602868 in a collagen induced arthritis model.

2002-2003Serono

InternacionalS.A.

Efecto terapéutico de VIP en un modelo de esclerosismúltiple. Mecanismos celulares y moleculares.

2004-2006FundaciónLa Caixa

Efecto terapéutico de VIP en esclerosis múltiple.Estudio en el modelo de la encefalomielitisautoinmune experimental (EAE).

2004-2007 FIS

Inactivación Génica Mediada por RNAs Catalíticos:Caracterización de Ribozimas de Segunda Generación.

2003-2006 MCyT

72

Centro deInvestigación delCáncer de Salamanca(CIC-CSIC)

Mecanismos moleculares que gobiernan la génesisy mantenimiento del cáncer mesenquimal: funciónin vivo de proteínas creadas por alteracionescromosómicas, modelos de ratón, genética delcáncer y terapia génica.

2003 MCyT

Identificación de las dianas moleculares enlevaduras de compuestos antitumorales.

2001-2004 Pharmamar

Análisis de alteraciones moleculares de losactivadores de Ras en tumores usando latecnología convencional de RT-PCR y ampliada conla tecnología de los chips microarrays.

2001 MCyT

Obtención de ratones mutantes deficientes enactivadores de Ras (Sos2 y Grf2) mediantetécnicas de Gene Targeting.

2001 MCyT

Caracterización molecular de alteraciones del genIkaros en leucemias agudas linfoblásticas B.Desarrollo de modelos animales portadores deanomalías del gen Ikaros.

1999-2001 CICYT

Clonación y caracterización molecular del genAiolos humano. Estudio de su posible implicaciónen enfermedades.

2001-2003 FIS

Línea de investigación: desarrollo in vitro e in vivode nuevos modelos para evaluar la actividad defármacos antitumorales.

— —

Línea de investigación: empleo de microarrays decDNA en el estudio de la progresión tumoral yfarmacología molecular.

— —

Valor Patogenético de la expresión de C-KIT en eltumor de Ewing. Una posible diana terapeútica.

2000-2005 FIS

Instituto deNeurociencias deAlicante(CSIC)Unidad Neurobiologíadel Desarrollo

Identificación y caracterización de nuevos genesde crecimiento y proliferación en el desarrollotemprano del ojo en Drosophila. Implicaciones enla etiología de aniridia y en cáncer.

2003-2006 MCyT


Instituto deNeurociencias deAlicante(CSIC)Unidad deNeurobiología Celular

Alteración en la glicosilación de acetilcolinesterasaen la enfermedad de Alzheimer y su implicación enpatogénesis, diagnóstico y tratamiento.

2003Fundación“La Caixa”

Centro Nacional deMicrobiología(CNM-ISCIII)

Análisis de la regulación de la quimiocina SDF-1 encélulas dendríticas y su impacto en la infección porel VIH-1.

2003 FIPSE

Caracterización de nuevas modificaciones lipídicasimplicadas en la activación de las proteínas Ras.Evaluación como potenciales dianas farmacológicas.


Antiguas y nuevas dianas para antimicrobianos enStreptococcus pneumoniae.

2002 MCyT

73


Centro Nacional deMicrobiología(CNM-ISCIII)

Una nueva diana de antimicrobianos enStreptococcus pneumoniae: la ATPasa de protonesde membrana.

— IM

Uso de Saccharomyces cerevisiae para labúsqueda de nuevas dianas terapéuticas de VIH

2002 FIPSE

Inhibición de Fosfodiesterasa 7 como terapiaantiinflamatoria. Utilidad en un modelo animal deesclerosis múltiple.

2004-2006 Fundación MMA

Centro Nacional deInvestigacionesOncológicas(CNIO-ISCIII)

Validación de dianas genómicas en cáncercolorrectal y preparación de anticuerpos humanosde interés diagnóstico y terapéutico a partir delibrerías de anticuerpos expresadas en fagos.

2003-2006 MCyT

“Humanización” de sistemas modelo animales:inducción de tumores por oncogenes Ras.

2003-2006 MCyT

Líneas knockin de genes reporteros en genesespecíficos de endotelio para el estudio de laangiogénesis tumoral in vivo mediante técnicas noinvasivas.

2003-2006 MCyT

Genética y genómica en modelos experimentalesdel cáncer humano.

2003-2006FundaciónLa Caixa

Estudio funcional de K-ras in vivo: knock-outcondicional.

2003-2004 CAM

Diseño de una estirpe de ratón por reemplazamientogénico necesaria para la generación de mutantescondicionales: un útil de uso universal para eldesarrollo de la genómica funcional.

2001-2004 MCyT


Identification, lead generation, structural biologyand validation of targets for cancer therapy. Anintegrated methodological approach.

2000-2003 UE

Obtención de ratones transgénicos con expresiónconstitutiva de actividad telomerasa en tejidos adultos:implicaciones para la terapia génica de enfermedadesasociadas al envejecimiento y terapia del cáncer.

2001-2004 MCyT

Identificación genómica de nuevos marcadores delproceso tumoral en ratones knock in Cdk4 R24C.

2003-2004 CAM

Redundancia funcional de las quinasas dependientesde ciclinas Cdk2 y Cdk4: validación como dianasterapéuticas en tratamientos antiproliferativos.

2003-2006 FIS

Genómica funcional del ratón: biochips y modelosgenéticos en cáncer.

2002-2005 MCyT

Understanding human molecular physiology andpathology through integrated functional genomicsin the mouse model.

2002-2005 UE

Desarrollo de ratones genéticamente modificadospara el estudio del papel del oncogen k-ras in vivoy el ensayo de terapias antitumorales específicas.

2001-2003 FIS

74


Uso de modelos animales para el estudio de larelación entre la reparación del daño en DNA y lafunción telomérica implicaciones para cáncer,envejecimiento y su terapéutica.

2001-2004 CAM

Nuevos modelos animales para el estudio del cáncer. 2002-2005 MCyT

Aplicación de nuevas tecnologías al estudio dellinfoma de Hodgkin: tissue arrays (matrices demultitejidos), microdisección y análisis deexpresión con microarrays de cDNA.

2002-2004 FIS

Diferenciación celular en linfomas B de célulapequeña. Análisis de expresión con microarrays decDNA.

2002-2004 CAM

Patrones de expresión genética en cáncer deendometrio: estudio mediante microarrays decDNA.

2002-2004 FIS

Identificación de nuevas dianas de inactivaciónepigenética (metilación aberrante del DNA yalteraciones de la cromatina) en cáncer humanousando microarrays y otras técnicas genómicas.

2002-2004 MCyT

Aproximación multidisciplinaria al cáncer de mamahereditario no asociado a mutaciones en los genesBRCAs. Desarrollo de un biochip de expresión decDNAs.

2002-2004 MCyT

Desarrollo de ensayos celulares basados en la víaPI3’K/Akt para el descubrimiento de moléculaslíder con potencial antitumoral.

2002-2005 MCyT

Identificación de genes de susceptibilidad a ladiabetes de tipo 2 mediante la aplicación detranscriptómica.

2002-2005 MCyT

Redes temáticas de grupos: Mieloma múltiple yotras gammapatías: de génesis a la terapéutica:1) Génesis y desarrollo de estas enfermedades, 2) Nuevos factores pronósticos y de monitorizaciónde enfermedad, 3) Modelos terapéuticos.

2003 FIS

Marcadores genéticos del mal pronóstico enleucemias mieloides agudas y mielodisplasias:análisis por citogenética molecular y perfiles deexpresión con cDNA arrays.

2002-2004 MCyT


Diferenciación celular en linfomas B de célulapequeña. Análisis de expresión con microarrays decDNA.

2001-2003 FIS

Análisis genómico en modelos animales y tumoreshumanos de la función del sistema de regulacióntranscripcional polycomb.

2002-2004 MCyT

Estudio mediante arrays de cDNA de los genesimplicados en la sensibilidad y resistencia apaclitaxel.

2002-2004 MCyT

75



Diseño y fabricación de un biochip de DNA de bajacomplejidad para la evaluación pronóstica delcáncer de mama.

2003 MCyT

Desarrollo de metodologías de matrices de DNA ensoportes interactivos (CD-ROM) para análisis depolimorfismos y expresión génica (CD-DNA)

2001 MCyT

Obtención y caracterización funcional de libreríasde anticuerpos expresados en fagos con interésdiagnóstico y terapéutico en cáncer.

2003-2004 CAM

Validación de dianas genómicas en cáncercolorrectal y preparación de anticuerpos humanosde interés diagnóstico y terapéutico a partir delibrerías de anticuerpos expresados en fagos.

2003-2006 MCyT

Genomic approaches to microarray data analysis. 2003 ESF

Centro Nacional deInvestigacionesCardiovascularesCarlos III(CNIC-ISCIII)

Línea de investigación: acción de los eicosanoidesy NFAT en modelos de angiogénesis tanto in vitrocomo in vivo y patologías caracterizadas porneovascularización mediada por VEGF.

— —

Línea de investigación: aproximacionesexperimentales tanto en cultivos celulares como in vivo, para aportar nueva información sobre laintegración de las vías de señalización intracelularque gobiernan el proceso apoptótico.

— —

Óxido nítrico y regulación de la respuestainmunitaria adaptativa: implicacionesfisiopatológicas en modelos experimentales deinflamación crónica.

2005-2007 MSC

UniversidadAutónoma de MadridFacultad de MedicinaDpto. de Bioquímica

Síndrome de Walker-Warburg: estudios funcionalesde POMT1, búsqueda de otros genes implicados yutilización de animales modelo para su estudio.

2003 MCyT

Defectos en la migración neuronal causados pormutaciones en el gen POMT1. Estudios funcionalesy generación en el ratón Knock out para estudiarfuturas terapias.

2003-2004 CAM

Identificación de genes de susceptibilidad a ladiabetes de tipo 2 mediante la aplicaciónmetrascriptomica. Genómica funcional y análisismasivo de snps.

2002 MCyT


Utilización de librerías de anticuerpos expresados enfagos para la obtención de nuevos anticuerpos deinterés diagnóstico y terapéutico en cáncer de vejiga.

2003 MCyT

Línea de investigación: estudio del mecanismo queasocia las señales de estrés oxidativo con lainhibición de la unión al DNA medianteaproximaciones proteómicas en células vivas.

— —

Regulación i paper funcional dels factor detranscripció NFAT i NFATC en la respostainflamatoria: studi in vivo i in vitro.

2004-2006Fundació la

Marató de TV3

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UniversidadAutónoma de MadridFacultad de MedicinaDpto. de Medicina

Estudio de la inhibición de la síntesis deprostaglandina E2 sobre la inflamación sinovial y elremodelamiento del hueso subcodral en la artrosishumana y experimental.

2003 MCyT


UniversidadAutónoma de MadridFacultad de MedicinaDpto. de Morfología

Análisis morfólogico de las alteraciones deproteinas asociadas a microtúbulos endegeneración neurofibrilar de cerebros humanos yratones transgénicos.

2002 MCyT

UniversidadAutónoma de MadridFacultad de CienciasDpto. de Biología

Modelos de ratón para la caracterización de genessupresores y modificadores en linfomas.

2002 FIS

UniversidadAutónoma de MadridFacultad de CienciasDpto. de BiologíaMolecular

Inhibición de la neurodegeneración en modelos deataxia de Friedreich mediante transferencia génica.

2003 MCyT

Estudio del proteoma mitocondrial humano.Identificación y funcionalidad de genes humanosimplicados en el metabolismo celular.

2003-2006 MCyT

Utilizacion de ARN de interferencia en el diseño yexperimentación de terapias contra el cáncer.

2003 CAM

Uso de Sacharomyces cerevisae para la búsquedade nuevas dianas terapéuticas de VIH.

2002 FIPSE

Estudios funcionales de aralar1: Activación por calciode la lanzadera de nadh aspartato-malato y papel enla supervivencia neuronal en modelos celulares.

2002 MCyT

Univ. de BarcelonaFacultat de Química Dpto. Bioquímica iBiologia Molecular

Explotación de las diferencias metabólicas entre lacélula normal y tumoral en la búsqueda de nuevasdianas antitumorales.

2003Fundación“La Caixa”

Univ. de BarcelonaFacultat de Farmàcia Dpto. Farmacologia iQuímica Terapèutica

Diabetes y estrés oxidativo. Estudio de los efectosde los agonistas PPAR (A y G) sobre la producciónde especies reactivas del oxígeno en modeloscelulares y animales de diabetes mellitus tipo 2.

2003 MCyT

Univ. Autónoma deBarcelonaFacultad de Medicina

Canvis bioquímics, mecànics i estructurals (3D)associats a isquèmia cerebral en artèries cerebralsde rates SHR. Paper del tractament farmacològic.

2003-2006 MCyT

Identificación de genes de susceptibilidad a la diabetesde tipo 2 mediante la aplicación de transcriptomica,genómica funcional y análisis masivo de SNPs.

2002-2005 MCyT

Regulación de la transducción de señales porhidroxilación de proteínas. Aplicación al desarrollode nuevas terapias.

2002 MCyT

Estudio de la activación por calcio de la lanzaderade NADH aspartato malato y su papel en lamuerte neural por amiloide mediante célulastroncales neurales deficientes en aralar1.

2003 CAM

Efecte de l’expressió i de la regulació de laciclooxigenasa-2 (COX-2) en el broncoespasme i en lainflamació pulmonar en un model d’asma en el ratolí.

2003-2006 FIS

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Univ. Autónoma deBarcelonaUnitat de Bioquímicade Medicina

Efecto antiapoptótico del PF 9601N y derivados enneuroblastomas humanos tipo SH-SY5Y tratados conMPP+ como modelo de toxicidad dopaminérgica:implicaciones terapéuticas en la enfermedad deParkinson.

2003 MCyT

Univ. Autónoma deBarcelonaFacultad de Veterinaria

Estudio de la vía de la señalización de CD44 eidentificación de genes clave en los procesos deadhesión, migración e invasión de melanoma.

2003 MCyT

Institut deBiotecnologia i deBiomedicina(IIB-UAB)Unitat de BiologiaMolecular

Línea de investigación: Bioinformàtica: Dissenyd’algorismes i programes per a l’anàlisi i predicciód’estructura/funció de proteïnes. Aplicació de laBioinformàtica a l’identificació de dianesterapèutiques, vacunals i per a kits de diagnòstic.

— —

Institut deBiotecnologia i deBiomedicina(IIB-UAB)Unitat de Citogenètica

Línea de investigación: citogenètica molecular detumors sòlids: Hibridació Genòmica Comparada enmicroarrays de DNA.

— —

Centre deBiotecnologia Animali de Teràpia Génica(CBATEG-UAB)

Unitat de Producció d’Animals Transgènics:Especialitzada en el disseny i obtenció d’animalstransgènics per microinjecció de DNA a embrions id’animals knock-out totals o específics de teixit, encriopreservació d’embrions de ratolí, d’esperma ifecundació in vitro i en rederiva d’animals.

— —

Univ. Pompeu FabraDpto. CiènciesExperimentals i de laSalutUnidad de Genética

Etude moléculaire du Syndrome de Williams:identification des gènes à l’aide de l’établissementde corrélations clinique-moléculaires et de lacréation d’un modèle de souris.

2003-2004FondationJerômeLejeune

Univ. Pompeu FabraDpto. CiènciesExperimentals i de laSalutUnitat deNeurofarmacologia

Línea de investigación: bases neuroquímicas yneuroanatómicas de los fenómenos dedependencia de opiáceos y cannabinoides,animales modificados genéticamente, en particularratones “knock-out”.

— —

Univ. Pompeu FabraDpto. CiènciesExperimentals i de laSalutUnitat deSenyalització Cellular

Línea de investigación: identification of themolecular targets of oestrogens and themechanisms of action used by these oestrogeniccompounds.

— —

Instituto Municipal deInvestigación Médica(IMIM-Univ. PompeuFabra).

Línea de investigación: molecular targets of snailinvolved in epithelial to mesenchymal transition oftumor cells.

— —

Univ. de LleidaFacultat de Medicina

Línies de recerca: desenvolupament del sistemanerviós, mort neuronal, excitotoxicitat, modelsd’esclerosi lateral amiotròfica.

— —

Univ. de GironaFacultat de CiènciesGrupo de Bioquímicadel Càncer

Línea de investigación: desarrollo de moléculasantitumorales que vayan contra dianas específicasde las células cancerosas.

— —


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Univ. de Valencia

La deficiencia de perlecan implica diversaspatologías. Caracterización molecular y generaciónde ratones condicionalmente deficientes enperlecan mediante la técnica CRE/LOXP.

2003 MCyT

Enfermedad de Parkinson: modelos animales eintegración de datos genómicos y proteómicos.

2004-2006 MCyT

Plataforma bioinformática NEUROGENÓMICA.Subproyecto del proyecto coordinado denominado“Caracterización genómica y proteómica de laenfermedad de Parkinson”.

2003-2006 MCyT

Análisis funcional y bioinformático de modelos deneurodegeneración parkinsoniana.

2004-2005 GV

Genómica Funcional y terapia celular en laenfermedad de Parkinson.

2003-2005 FIS

Mecanismos moleculares de muerte neuronal enmodelos animales y patología humana.

2003-2005 FIS

Univ. de ZaragozaFac. de VeterinariaDpto. de Bioquímicay Biología Molecular yCelular

Desarrollo de modelos animales de enfermedadesprovocadas por alteraciones del DNA mitocondrial.

2000-2003 MCyT

Univ. de ZaragozaFac. de VeterinariaLab. de Neurobiología.Dpto. de Anatomía,Embriología y GenéticaAnimal

Enfermedad de Alzheimer: desarrollo de nuevosmodelos animales.

2003 MCyT

Línea de investigación: desarrollo de ratonesknockout.

— —


Univ. ZaragozaFac. de VeterinariaLab. GenéticaBioquímica

Línea de investigación: creación de animalestransgénicos, para modelos de enfermedadeshumanas (en desarrollo).

— —

Mecanismos moleculares de la neuropatologíaasociada a scrapie: análisis de la apoptosisneuronal y de perfiles de expresión génica a nivelgenómico (diferencial display).

2003-2005

Univ. SalamancaInstituto deNeurociencias deCastilla y León

Clonación y caracterización de receptores opioidesen Zebrafish II.

2000-2002 JCYL

Univ. de Vigo Facultad de Biología Grupo deInvestigaciónInmunoloxía

Línea de investigación: anticuerpos monoclonaleshumanos obtenidos a partir de ratones transgénicosportadores de genes de inmunoglobulinas humanas.

— —

Univ. de Vigo Facultad de Biología Grupo de InvestigaciónFisioloxia Endocrina eNeurofisioloxia

Línea de investigación: hormona de Crecemento(GH). Diabetes e obesidade. Modelos animais ehumanos. GHRH, GRF, GHRP-6.

— —

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Univ. de OviedoIUOPA - InstitutoUniversitario deOncología Principadode AsturiasUnidad Investigaciónen Oncología deCabeza y Cuello

Modelo de progresión en el cáncer de laringe.Estudio por hibridación genómica comparativa.

2002-2005 FIS

Genómica funcional aplicada al diagnóstico ytratamiento de las neoplasias linfoides.

2002-2004 FIS

Modelo de progresión en el cáncer de laringe.Estudio por hibridación genómica comparativa.

2002-2005 FIS

Univ. de OviedoFacultad de MedicinaDpto. de Bioquímicay Biología Molecular

Perfiles de expresión génica, mecanismosmoleculares de la regulación e interaccionesproteicas de las anexinas en modelos dediferenciación celular.

2002-2005 MCyT

Diseño de modelos experimentales para el estudiode la farmacología del dolor neoplásico.

2001-2002 FIS

Univ. de CantabriaFacultad de MedicinaGrupo deInmunopatología Dpto. de BiologíaMolecular

GPBP en la patogénesis de la fibrosis tisularasociada a procesos autoinmunes: ensayosterapéuticos en modelos murinos.

2003 MCyT

Evaluación in vivo e in vitro del efecto de nuevosinmunomoduladores sobre la función TH1/TH2 y eldesarrollo de autoinmunidad.

2000-2001 CYCIT

Univ. de CantabriaFacultad de Medicina. Grupo de BiologíaMolecular de lasApolipoproteinas y laAterosclerosisDpto. de BiologíaMolecular

Línea de investigación: estudio de la expresión delgen de la apolipoproteína E mediante ratonesknock out como cultivos celulares.

— —

Univ. de CantabriaFacultad de Medicina. Lab. de Neurobiologíadel DesarrolloDpto. de Fisiología yFarmacología

Estudio de los efectos de estrategias terapéuticasfarmacológicas y conductuales sobre lasalteraciones cognitivas y neuroquímicasobservadas en el ratón TS65DN, un modelomurino de síndrome de down.

2002 MCyT

Study of the therapeutic effects ofacetylcholinesterase inhibitors and GVS-1 11 onthe cognitive deficits, neurogenesis and apoptosisof TS65DN mice, a model of down syndrome.

2004 —

Univ. Complutense deMadrid Facultad de CienciasBiológicasDpto. de BiologíaMolecular yBioquímica I

Acción antitumoral de los cannabinoides: análisisde la expresión génica en gliomas mediante arraysde DNA.

2005-2006 CAM


Univ. de CantabriaFacultad de Medicina. Grupo de Receptoresde NeurotransmisoresDpto. de Fisiología yFarmacología

Proyecto bipo-med identificación de marcadoresmoleculares y dianas terapéuticas para lostrastornos bipolares.

2004 —

Identificación de marcadores moleculares y dianasterapéuticas para la depresión mayor, basada en latecnología DNA - chip. Estudio en cerebro humanopostmortem.

2004 —

80

Univ. Complutense deMadrid Facultad de MedicinaDpto. de Bioquímica yBiología Molecular III

Línea de investigación: regulación de la expresióndel gen del receptor de insulina por distintashormonas: mineralcorticoides, glucocorticoides,vitamina D y catecolaminas. Utilización demodelos in vivo e in vitro.

— —

Univ. Complutense deMadrid Facultad de MedicinaDpto. de Farmacología

Línea de investigación: farmacologíacardiovascular: estudios con animales diabéticos,animales hipercolesterolémicos y Cultivos celularesde fibra vascular.

— —

Univ. Complutense deMadrid Facultad de MedicinaDpto. de Bioquímica yBiología Molecular IV

Inhibidores de proteasas en Plasmodiumfalciparum para la identificación de nuevas dianasterapéuticas en malaria.

2003 MCyT

Univ. de AlcaláFacultad de MedicinaDpto. de Anatomía yEmbriología Humana

Receptor del péptido intestinal y vasoactivo (VIP)como posibles dianas de agentes citotóxicos encáncer de próstata.

2002 —

Univ. de AlcaláFacultad de MedicinaDpto. de AnatomíaPatológica

Estudio del papel de las quimioquinas y susreceptores en el daño renal en un modelo deisquemia/reperfusión.

2002-2004 CAM

Moléculas de adhesión y enfermedad renal:evidencia funcional de las integrinas beta 1activadas en un modelo de nefritis autoinmune.

2001-2004 FIS

Quimioquinas y receptores de quimioquinas comopotenciales dianas terapéuticas en la nefritisexperimental autoinmune.

2001-2004 MCyT

Univ. de AlcaláFacultad de MedicinaDpto. de Fisiología

Papel de la proteína relacionada con la parathormonaen los mecanismos de lesión y reparación renal.Estudio coordinado integral en nefropatías humanasy en modelos experimentales.

2001-2002 —

Univ. de NavarraClínica Universitariade NavarraDpto. de MedicinaInterna

Análisis de los perfiles de expresión de genes yproteínas en ratones MAT1A KNOCKOUT:identificación de marcadores moleculares deesteatohepatitis no alcohólica (NASH).

2001-2004 MCyT

Posible papel etiopatogénico de la expresióndisminuida del intercambiador de aciones AE2 enla cirrosis biliar primaria: producción de ratonesknock-out y búsqueda de alteraciones hepáticascompatibles con la enfermedad.

2001-2003 FIS


Caracterización molecular, celular y electrofisiológicade la degeneración retiniana en ratones RD y de suposible atenuación por (PRO) insulina.

2001-2004 MCyT

Univ. de AlcaláFacultad de MedicinaDpto. Medicina

La cirrosis hepática como enfermedad inflamatoria.Análisis de los mecanismos patogénicosleucocitarios en modelos experimentales y enenfermedad humana.

2003 MCyT

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Univ. de NavarraClínica Universitariade NavarraDpto. de MedicinaInterna

Utilidad de la transferencia génica del gen de latimidina kinasa, del gen de la interleucina-12 y decélulas dendríticas transducidas con el gen de lainterleucina-12 en el tratamiento de cultivos celularesy modelos animales singénicos de cáncer de pulmón.

2001-2003FundaciónEchébano

Univ. de NavarraClínica Universitariade NavarraDpto. de Histología yAnatomía Patológica

Valor patogenético de la exposición de c-kit en eltumor de Ewing. Una posible diana terapéutica.

2002-2005 FIS

Caracterización de la expresión génica delcarcinoma renal mediante análisis proteómico.Identificación de nuevas proteínas potencialmenteútiles en el diagnóstico, pronóstico y tratamiento.

2002-2005 FIS

Caracterización de la expresión génica delhapatocarcinoma mediante análisis proteómico.Identificación de proteínas potencialmente útilesde diagnóstico y pronóstico.

2002-2005 GN

Univ. de NavarraClínica Universitariade NavarraDpto. de Cardiologíay CirugíaCardiovascular

Functional proteomics of heart failure in arterialhypertensión.

2002-2004Empresaprivada

Univ. de NavarraClínica Universitariade NavarraDpto. Dermatología

Balance angiogénico en melanoma humano.Estudio in vivo e in vitro de factores implicados enla coagulación, metaloproteinasas e inhibidores,endostatina, angiogenina y PDGF. Valoración de laeficacia del tratamiento con antitrombina III en unmodelo de melanoma animal.

2001-2002 GN

Papel de la NADPH oxidasa, del óxido nítrico y delNF-KB en la acantolisis del pénfigo vulgar en unmodelo murino.

2002-2005 FIS

Estudio de la conformación estructural de laantitrombina plasmática en pacientes con melanoma.Efecto antiangiogénico de la antitrombina latente enun modelo murino de melanoma.

2002-2004 FUNA

Papel de la leptina en la regeneración hepática.Estudio de la interacción entre leptina y óxidonítrico mediante la generación de un ratón dobleknockout ob/ob-INOS/.

2004-2006 MCyT

Univ. de NavarraClínica Universitariade NavarraDpto. Farmacia yTecnologíaFarmacéutica

Diseño de vectores poliméricos para la liberacióncontrolada de factores neurotróficos tipo GDNF enmodelos animales de enfermedad de Parkinson.Perspectivas terapéuticas.

2004-2006 GN


Univ. de NavarraClínica Universitariade NavarraDpto. Endocrinologíay Nutrición

Estudio del patrón diferencial de expresión génica entejido adiposo de pacientes obesos e individuos connormopeso mediante la técnica de microarrays.

2001-2002 GN

Univ. de NavarraClínica Universitariade NavarraDpto. de Hematologíay Hemoterapia

Análisis proteómico y funcional de las alteracionesinducidas por las proteínas p210 y p190dependientes del oncogen VER-ABL en laregulación del ciclo celular y su papel en elmecanismo de transformación.

2002-2004 GN

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Univ. de NavarraClínica Universitariade NavarraDpto. de Neurología yNeurocirugía

Animales transgénicos como modelosexperimentales de las enfermedades de Parkinsony Alzheimer.

2001-2003FundaciónEchébano

Ratones transgénicos para UCH-L1 humana mutada(Ile93Met) como modelo in vivo de enfermedadesneurodegenerativas humanas por cuerpos de Lewy.

2001-2004 GN

Efecto del tratamiento con trifusal en laprevención/aclaración del depósito de materialamiloide humano como modelo in vivo deenfermedad de Alzheimer y neurodegeneración.

2002-2005Empresaprivada

Ratones transgénicos como modelos experimentalesde patologías neurodegenerativas humanas.

2001 MCyT

Coexpresión de las proteínas precursoras delamiloide y tau humanas mutadas en el cerebro deratones transgénicos como modelo in vivo deenfermedad de Alzheimer y neurodegeneración.

— MCyT

Identificación, caracterización y determinaciónontológica de nuevas dianas moleculares de la S-adenosilmetionina (AdoMet) medianteaproximaciones de Genómica Estructural.

2003-2004 GN

Ratones transgénicos como modelosexperimentales de patologías neurodegenerativashumanas: enfermedad de Parkinson y demenciacon cuerpos de Lewy.

2000 MCyT

Centro deInvestigación MédicaAplicada(CIMA - Univ. deNavarra)Área de Oncología

Significado de la sobreexpresión del gen EVI1 ydiseño de nuevas estrategias terapéuticasmediante siRNA (short interfering RNA) enpacientes con leucemia mieloide aguda.

2004Fundación

Científica de laaecc. GN

Centro deInvestigación MédicaAplicada(CIMA - Univ. deNavarra)Área deFisiopatologíaCardiovascular

Análisis de la expresión vascular de lametaloproteinasa-10 (MMP-10) en un modelomurino de aterosclerosis.

2004 SEA

Análisis de la expresión vascular de lametaloproteinasa-10 (MMP-10) en la aterosclerosishumana y murina.

2004 SEC

Implicación del PPAR alfa en la transición de lahipertrofia ventricular izquierda a la insuficienciacardíaca en la cardiopatía hipertensiva humana yexperimental.

2004 Pfizer

Centro deInvestigación MédicaAplicada(CIMA - Univ. deNavarra)Área de Neurociencias

Terapia celular mediante células madre adultas enmodelos experimentales de Enfermedad deParkinson.

2003 GN


Proteómica funcional del miocardio en la cardiopatíahipertensiva. Estudio clínico y experimental.

2003 Pfizer

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Centro deInvestigación MédicaAplicada(CIMA - Univ. deNavarra)Área de TerapiaGénica y Hepatología

Caracterización funcional de la prohibitina. Implicaciónen el desarrollo de enfermedades hepáticas yhepatocarcinoma mediante técnicas de proteómica.

2004 MEC

Análisis de ratones knock-out para el gen decardiotrofina-1 en el desarrollo del hígado y enmodelos de daño hepático.

2004-2005 GN

Anticuerpos intracelulares frente a la proteína del coredel virus de la hepatitis C (VHC) como estrategia parael tratamiento de la hepatitis crónica C.

2002-2005 FIS

Importancia de la metionina adenosiltransferasaen la iniciación de la lesión hepática: estudio de unmodelo de ratón “knockout” del gen MAT1A.

2001-2004 FIS

Desarrollo y análisis de la inhibición específica de laexpresión génica basada en snRNAs U1 modificados.

2003-2006 MCyT

Estudio del mecanismo de acción de U1 SNRNP ydesarrollo de U1 SNRNPS modificados para lainhibición de la expresión génica.

2000-2003 MCyT

Univ. País VascoFacultad de MedicinaDpto. Biología Celulary Ciencias Morfológicas

Caracterización del microambiente pro-metastásicode la inflamación y la angiogénesis en modelospreclínicos de cáncer diseminado.

2001-2003 UPV

Univ. País VascoFacultad de FarmaciaDpto. deNeurociencias

Implicaciones de la muerte oligodendroglialexcitotoxica en la esclerosis múltiple: unaestrategia experimental para el descubrimiento denuevas dianas terapéuticas.

2001-2003 UPV

Estudio de la función supresora de tumores dep130rb2 y p107 en modelos murinos.

2003 MCyT

Univ. de Santiago deCompostelaFacultad de Medicinay OdontologíaDpto. de Medicina

Línea de investigación: mecanismos inflamatoriosen la hipertensión arterial: modelo experimentalen rata hipertensa.

— —

Línea de investigación: penumbra isquémica:modelos experimentales.

— —


Univ. de Santiago deCompostelaFacultad de Medicinay OdontologíaDpto. de CienciasMorfológicas

Potenciales sistemas de neuroprotección enmodelos experimentales de enfermedad deParkinson y en neuroesferas de células precursoraspluripotenciales.

2003 MCyT

Univ. de Santiago deCompostelaFacultad de Medicinay OdontologíaDpto. de Fisioloxía

Nuevas estrategias terapéuticas en enfermedadesrespiratorias. Búsqueda de efectos terapéuticosmediante la activación de fosfodiesterasas.

2003 MCyT

Línea de investigación: enfermedades genéticasdel riñón. Poliquistosis Renal. Gen PKD1. Gen de lauromodulina.

— —

Línea de investigación: identificación y validación dedianas terapéuticas en enfermedades reumáticas.

— —

84

Univ. de Santiago deCompostelaFacultad de VeterinariaDpto. de Anatomía yProducción Animal

Envejecimiento cerebral en el perro. Un posiblemodelo natural de la enfermedad de Alzheimer.

2003 MCyT

Univ. de Santiago deCompostelaComplejo HospitalarioUniversitario deSantiago

Construcción de vectores y líneas celulares para elanálisis fenotípico de la infección por VIH.

2002 FIPSE

Univ. da CoruñaFacultad de CienciasDpto. de BioloxíaCelular e Molecular

Sistema de determinación de niveles de expresióngénica por microarray.

— —

Univ. da CoruñaFacultad deInformática Dpto. de Tecnologíasde la Información ylas Comunicaciones

INBIOMED: plataforma de almacenamiento,integración y análisis de datos clínicos, genéticos,epidemiológicos e imágenes orientada a lainvestigación sobre patologías.

2003 FIS

Univ. da CoruñaInstituto de Cienciasde la SaludUnidad de Biologíadel Desarrollo

Marcadores moleculares de la patogénesis de lacardiomiopatía dilatada: estudio de la expresióngénica en el miocardio porcino y humano.

2001 MCyT

Univ. CastillaLa ManchaFacultad deQuímicas/CentroRegionalInvestigacionesBiomédicas

Nuevas dianas terapéuticas en neuroprotección:canales iónicos y mecanismos antioxidantes.

2000 CICYT

Univ. AlicanteFacultad de CienciasDpto. de Biotecnología

Alteraciones celulares y moleculares en la retinade mamíferos asociadas al Parkinson experimentaly posible terapia.

2003 MCyT

Univ. MiguelHernándezHospital UniversitarioElche - InstitutoBiología Molecular yCelular

Diferenciación celular y quimiorresistencia en cáncerde colon. Identificación de dianas moleculares ydiseño de estrategias farmacológicas.

1999-2002Aventis

Pharma; MCyT

Caracterización y validación terapéutica decompuestos analgésicos y quimiosensibilizadoresde extractos vegetales.

2003-2005 MEC

Univ. MiguelHernándezInstituto deNeurociencias

Transcriptional regulation in synaptic plasticity,learning and memory under normal andpathological situations.

2004-2008 CE

Univ. de CórdobaFacultad deVeterinariaUnidad Docente deHistología y AnatomíaPatológica

Hormonodependencia de los carcinomas de mamacaninos y felinos como modelo natural delcarcinoma de mama humano.

1999-2002 MEC


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Univ. de CórdobaFacultad de MedicinaDpto. de Bioquímicay Biología Molecular

Línea de investigación: modelos experimentales deAlzheimer.

— —

Univ. de CórdobaFacultad de CienciasDpto. de BiologíaCelular, Fisiología eInmunología

Línea de investigación: investigación de losfenómenos de integración neuroendocrinamediante células melanotropas (MSH) comomodelo experimental. Estudios de aplicaciónfarmacológica.

— —

Univ. de LeónFacultad de VeterinariaDpto. de Farmacologíay Toxicología

Búsqueda de dianas con potencial terapéutico enel tratamiento de la criptosporidiosis.

2003 MCyT

Univ. de LeónFacultad de BiologíaDpto. de Bioquímicay Biología Molecular

Línea de investigación: purificación y caracterizacióny localización de neurorreceptores de GABA A,dopamina y NMDA. Producción de anticuerpos contrapéptidos sintéticos de sus subunidades.

— —

Univ. ValladolidFacultad de MedicinaDpto. Anatomía yRadiología

Estudio de la correlación entre la evolución clínicay pronóstico, y la expresión de la p75 y TrkA entumores de origen epitelial en humanos.Evaluación terapeútica del inhibidor de TrkA entumores epiteliales.

2001-2003 JCYL

Univ. ValladolidFacultad de MedicinaDpto. Bioquímica yBiología Molecular yFisiología

Nuevos modelos y estrategias para estudiar losquimiorreptores arteriales: preparación in vitro deratones modificados genéticamente y aplicación demicroelectrodos sensibles a acetilcolina.

2001-2003 FIS

Univ. ValladolidInstituto de Biologíay Genética Molecular(IBGM)

Nuevos blancos moleculares de drogas anti-inflamatorias: modulación farmacológica de lafunción transcripcional de NFATI.

2003-2004 JCYL

Univ. De SevillaFacultad de FarmaciaDpto. Bioquímica,Bromatología,Toxicología yMedicina Legal

Establecimiento de un modelo in vivo para eldesarrollo de fármacos contra la enfermedad deAlzheimer.

2003-2005 MCyT

Identification of early markers of diseaseprogression in a murine transgenic model ofalzheimers disease.

2003-2004Aventis Pharma.

Recherche-Développement

Cambios durante el envejecimiento en los sistemasGABAérgico, colinérgico y glutamatérgico en modelostransgénicos de la enfermedad de alzheimer.

2003-2005 MCyT

Univ. de SevillaFacultad de FarmaciaFarmacologiaExperimental yFarmacia Clínica. Dpto. de Farmacología

Línea de investigación: patogénesis de laenfermedad inflamatoria intestinal y cáncercolorrectal: mecanismos inmunoinflamatorios.Nuevas dianas terapéuticas.

— —


Caracterización molecular de cambios en elsistema GABAérgico en el hipocampos de un ratóntransgénico que expresa una mutación APP.

2001-2003Aventis Pharma.

Recherche-Développement

86

Univ. de SevillaFacultad de BiologíaGrupo de GenéticaBacteriana.Dpto. de Genética

Caracterización de nuevas dianas en el patógenoSalmonella enterica: análisis genético y molecularde funciones de virulencia en los regulones IgaA-RcsBC y Dam.

2004 MCyT

Univ. de SevillaFacultad de MedicinaGrupo de ExpresiónGénica enEucariontes.Dpto. de Genética

Nuevas técnicas de genómica funcional: análisismediante DNA-arrays de potenciales genes blancode los immunosupresores en células linfoides ygranulocíticas.

2003-2005 FIS

Universidad Pablo deOlavide Centro Andaluz deBiología delDesarrolloDivisión deNeurociencias

Desarrollo de un modelo experimental de laenfermedad de Alzheimer en ratón.

— Aventis-Pharma

Univ. de MurciaCentro Regional deHemodonación deMurcia

Búsqueda de nuevos elementos genéticosresponsables de la malignización celular inducidapor TGF-beta.

2003 MCyT

Univ. ExtremaduraFacultad de MedicinaDpto. deFarmacología yPsiquiatría

Modelling during drug development. 1998-2003 UE

Univ. GranadaFacultad de FarmaciaGrupo deComunicaciónIntercelularDpto. de Fisiología

Línea de investigación: estudios en modelos deParkinson experimental, epilepsia experimental yen clínica pediátrica.

— —

Univ. GranadaFacultad de Medicina Grupo de InmunologíaMicrobianaDpto. de Microbiología

Línea de investigación: modelos experimentales deinmunopatología.

— —

U. CádizServicio deDermatología.Hospital Universitariode Puerto RealModelos cutáneos deexperimentación dealergia, toxicología ycancerología

Línea de investigación: modelos deexperimentación en toxicología y alergia cutánea.

— —

Univ. JaénGrupo deInmunobiologíaTumoral Dpto. de Ciencias dela Salud

Línea de investigación: estudio del procesometastásico en modelos experimentales murinos.

— —


Línea de investigación: modelos deexperimentación en oncología cutánea y susnuevas alternativas terapéuticas.

— —

87


Univ. MálagaFacultad de CienciasDpto. de BiologíaMolecular yBioquímica

Línea de investigación: estudios a nivel moleculardel metabolismo de aminas biógenas y de susaplicaciones farmacológicas potenciales.Aproximaciones genómicas, proteómicas ybioinformáticas.

— —

U. MálagaFacultad de CienciasDpto. Bioquímica,Biología Molecular yQuímica Orgánica

Análisis genético y funcional de la glutaminasahumana: terapia génica basada en antisentidos dela enzima.

2003-2006 MCyT

Univ. MálagaFacultad de CienciasDpto. de BiologíaCelular

Alteraciones del epitelio ependimario como causa dehidrocefalia y procesos neurodegenerativos. Estudioen modelos animales y casos clínicos humanos.

— —

Estudio de la vulnerabilidad neuronal gabaérgica ysu relación con la inflamación y el estrés de retículoen procesos neurodegenerativos asociados con laedad: envejecimiento y enfermedad de alzheimer.

— —

Univ. MálagaFacultad de CienciasDpto. de BiologíaAnimal

Papel del ácido lisofosfatídico (LPA) en laneurogénesis embrionaria y de adultos. Estudio deratones mutantes para el receptor lpA1aprendizaje y memoria.

— FIS

Univ. MálagaFacultad de MedicinaDpto. de Histología

Línea de investigación: modelo experimental dehipertensión intraocular. Estudioinmunohistoquímico y ultraestructural de ladegeneración neuronal y su relación con lamicrovascularización. Modificaciones en eltransporte axoplástico.

— —

Univ. Las Palmas deGran Canaria Dpto. Bioquímica yBiología Molecular,Fisiología

COX-2, GTPasas Rho y STATs: su posibleasociación en tumorigénesis y su estudio comoposibles dianas terapéuticas.

2002-2003 —

Univ. CardenalHerrera-CEU

Línea de investigación: bases moleculares delcáncer: estudio de las alteraciones de las vías detransducción de señales y mecanismos de regulacióndel ciclo celular que suceden como consecuencia dela actividad oncogénica; nuevas dianas terapéuticasy herramientas de diagnóstico precoz.

— FIS

Regulación génica de la formación de biofilms porStaphylococcos: identificación de nuevas dianaspara el tratamiento de infecciones persistentessobre implantes.

2003-2005 MCYT

Desarrollo de un modelo animal de infecciónexperimental y de nuevas estrategias para eltratamiento conservador de la infección asociada adispositivos intravasculares.

2003Conselleria de

Ciència iTecnología

Acción antifibrótica del TNFalfa y fibrosis mediadapor TGFbeta en arteria carótida de ratasespontáneamente hipertensas normotensas.

2003-2004 —


88

Centro Superior enAlta TecnologíaCientífica (CSAT-FVIB)Lab. de Neurobiología

Validación terapéutica y desarrollo deneuroprotectores de nueva generación basados entrialquilglinas.

2002-2004 MCYT

Centro Superior enAlta TecnologíaCientífica (CSAT-FVIB)Dpto. Inmunobiología.Lab. de PatologíaAutoinmune

Identificación mediante química combinatoria decompuestos moduladores de la actividad de GPBPy utilización de los mismos con finalidadterapéutica en modelos animales con lupus renal.

2001-2004 CICYT

GPBP en la patogénesis de la fibrosis tisularasociada a procesos autoinmunes: ensayosterapéuticos en modelos murinos.

2004-2006 CICYT

Centro Superior enAlta TecnologíaCientífica (CSAT-FVIB)Dpto. de QuímicaMédica. Lab. de Péptidos yDesarrollo deEnsayos

Caracterización de dianas moleculares para laregulación de la apoptosis celular. Desarrollo deensayos de alto rendimiento para la identificaciónde moduladores con fines terapéuticos en cáncer yneurodegeneración.

2001-2003FundaciónSALVAT

Inquifarma

Caracterización de dianas moleculares para laregulación de la apoptosis celular. Desarrollo deensayos de alto rendimiento para la identificaciónde moduladores con fines terapéuticos en cáncer yneurodegeneración.

2002-2004 MCYT

Inhibidores de CDK-2, caracterización decompuestos y proteínas reguladoras.

2003Merck Farma y

Química SA

Centro Superior enAlta TecnologíaCientífica (CSAT-FVIB)Programa deGenómica yFarmacoproteómica.Identificación deDianas Moleculares

Líneas de investigación: mecanismo de regulaciónde la transcitosis por el retromero. Identificaciónde dianas del retrómero y determinación de sufunción. Diseño de fármacos que actúen sobre lasdianas del retrómero.

— —

Líneas de investigación: identificación de nuevasdianas farmacológicas para su aplicación dentro delos Programas de Cribado y Desarrollo Preclínico.Estudio de los mecanismos molecularesresponsables de la acción antitumoral decompuestos, con un especial énfasis en dilucidarsu potencial de activación de las cascadasapoptóticas (muerte programada) de la célulatumoral, sobre los procesos de proliferación celulary en el proceso de vascularización del tumor(angiogénesis).

— —


Centro Superior enAlta TecnologíaCientífica (CSAT-FVIB)Dpto. de BiologíaCelular, Molecular yGenéticaLab. deReconocimientoMolecular

Estudios de estructura-función de nuevas posiblesdianas para la terapéutica antimicrobiana:carbamato quinasa, acetilglutamatoquinasa yaspartoquinasa

2000-2003 DGESIC

89


Centro Superior enAlta TecnologíaCientífica (CSAT-FVIB)Programa deGenómica yFarmacoproteómica.Identificación deDianas Moleculares

Líneas de Investigación: análisis in vivo de lainflamación y carcinogénesis epiteliales: interferenciabiológica entre el receptor de glucocorticoides y NF-kB. Mecanismos moleculares que median la acción delas hormonas glucocorticoides: identificación dedianas terapéuticas. Modelos animales transgénicospara el estudio de malformaciones epiteliales. Basesmoleculares del síndrome humano DisplasiaEctodérmica.

— —

Institut de RecercaOncológica(IRO)Centro de GenéticaMédica y Molecular

Línea de investigación: estudio de la fisiopatologíade la cistinuria en el ratón knockout de Slc7a9.

— —

Línea de investigación: estudio de la función de losHAT mediante animales knockout.

— —

Fundación ReinaMercedes para laInvestigaciónSanitariaHospital UniversitarioVirgen del Rocío

Caracterización del mecanismo sensor de glucosaen el cuerpo carotideo de rata y su modificaciónen condiciones de hiperglucemia crónica.

2003 MCyT

Fundación ParqueCientífico deBarcelonaCRG - Centre deRegulació GenòmicaGenes and disease

Línea de investigación: Murine models of disease.

— —

Línea de investigación: Neurobehavioralphenotyping of mouse models of disease.

— —

Instituto Canario deInvestigación delCáncer(ICIC)Sección de OncologíaMolecular y Biologíadel Cáncer

Aplicación de la tecnología de BIOCHIPS al estudiode los mecanismos moleculares de la hormona decrecimiento – Identificación de perfiles deexpresión génica inducidos por hormonas.

2003-2003 FULP

Instituto Canario deInvestigación delCáncer(ICIC)Sección de Nuevasterapias para el cáncer

Micrometástasis óseas de cáncer de mama.Detección de dianas terapéuticas en célulastumorales presentes en sangre y médula ósea depacientes de cáncer de mama.

2002-2003 ACAETCA

Hospital Clínico yUniversitario deBarcelona

Análisis fenotípico y proteómico de la inhibiciónespecífica de NF-KB en células malignas:implicaciones terapéuticas.

2003 MCYT

Papel fisiopatológico de los eicosanoides derivadosde la 5-lipooxigenasa y la ciclooxigenasa-2 en lainflamación y fibrosis hepática. Estudios enratones modificados genéticamente.

2003 MCYT

Dianas metabólicas y moleculares del efecto deltungstato sódico sobre la pérdida de peso en laobesidad.

2003 MCYT


90

Fundació irsiCaixa.Hospital UniversitariGermans Trias i Pujol

Interferencia de RNA: aplicación en la búsquedade nuevas dianas antivirales.

2002 FIPSE

Hospital La Fe Centro deInvestigaciónUnidad HepatologíaExperimental

Desarrollo de un modelo hepatocelular humanodiferenciado para estudios de metabolismo ypotencial inductor de nuevos fármacos.

2003 MCYT

Hospital ClínicoUniversitario Valencia

Genómica funcional del linfoma Malt con un nuevoreordenamiento del oncogén Malt1: implicacionescomo diana terapéutica potencial.


Hospital Ramón y Cajal

“Patrón de expresión génica mediante microarraysen las hiperlipemias genéticas”. Red temática deinvestigación cooperativa “Estudio genético,metabólico, clínico, terapéutico y epidemiológico delas hiperlipemias hereditarias genéticas en España”.

2003-2005 FIS

Selección de oligonucleótidos (Aptámeros) capacesde interaccionar de forma específica con proteínasreguladoras del proceso de apoptosis. Análisis dela capacidad de los aptámeros seleccionados demodular la actividad de estas proteínas enenfermedades neurodegenerativas.

2002-2004 FIS

Selección de aptámeros frente a proteínas específicasque intervienen en la regulación de la apoptósisdurante la infección por Leishmania infantum.

2003-2005 FIS

Hospital UniversitarioLa Paz

Cardiomiopatía hipertrófica familiar:caracterización de las mutaciones asociadas ydesarrollo de un modelo experimental para elanálisis funcional de los genes mutados.

— CAM

Hospital Doce deOctubre

Papel del receptor cannabinoide CB1 en modelosanimales de enfermedad de Parkinson y estudios dela eficacia y complicaciones del tratamiento con I-DOPA o agonistas dopaminérgicos en ratonesdesprovistos del gen del receptor cannabinoide CB1


Hospital GeneralUniversitario de Elche(HGUE)Grupo de OncologíaMolecular Unidad deInvestigación

Diferenciación celular y quimiorresistencia encáncer de colon. Identificación de dianasmoleculares y diseño de estrategiasfarmacológicas.

1999-2002 CICYT


Hospital Univ. Valld’HebronCentred’Investigacions enBioquimica i BiologiaMolecular (CIBBIM)

Línea de investigación: Molecular profiling oftarget genes in tumors of the mutator phenotype.

— —

Hospital GregorioMarañónLab. de BiologíaCelular

Mapas proteómicos de leucocitospolimorfonucleares neutrófilos (PMNS). Modelosanimal y humano.

— —

91


Hospital Son Dureta

Modelo murino de infección pulmonar crónica porPseudomonas aeruginosa: efecto de lahipermutación sobre la adaptación, virulencia yresistencia a antibióticos

2003 MCYT

Hospital UniversitarioNtra. Sra. deCandelaria

Búsqueda de nuevas dianas contra las infeccionescausadas por estafilococos.

2000-2006 PDCAN

Fundación privadaInstituto deInvestigación delSIDA-Caixa

Inhibición de la replicación del VIH mediada porRNAs interferentes.

2003 MCYT

Owl Genomics Diagnóstico molecular y dianas terapéuticas de laesteatohepatitis.

— IMADE

NeuropharmaInhibidores de GSK-3. Una nueva estrategiaterapéutica para la enfermedad de Alzheimer yotros procesos neurodegenerativos.

— —

Proteomika SLIdentificación de marcadores moleculares y dianasterapéuticas en cáncer de vejiga, empleandoherramientas de proteómica.

— —

Centro Titulo Proyecto Duración Financiación

Fig. 29. Proyectos de I+D españoles en validación de dianas.Fuente: elaboración propia.

AcrónimosPN, Plan Nacional; FIS, Fondo de Investigaciones Sanitarias; MCyT, Ministerio de Ciencia y Tecnología; CAM, Comunidad deMadrid; DGESI, MEyC, Ministerio de Educación y Cultura; FRA, Fundación Ramón Areces; CICYT, Comisión Interministerialde Ciencia y Tecnología; UAB, Universidad Autónoma de Barcelona; UE, Unión Europea; PGI y DT, Plan Gallego deInvestigación y Desarrollo Tecnológico; DGES, Dirección General de Enseñanza Superior; FCRG, Fundación Centro deRegulación Genómic; CSIC, Consejo Superior de Investigaciones Científicas; SEA, Sociedad Española de Arteriosclerosis;GV, Gobierno Vasco; MTAS, Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales; ACM, Asociación de Celíacos de Madrid; FIPSE,Fundación para la Investigación y la Prevención del Sida; MMA, Mutua Madrileña Automovilista; MSC, Ministerio deSanidad y Consumo; JCYL, Junta de Castilla y León; GN, Gobierno de Navarra; SEC, Sociedad Española de Cardiología;IMADE, Instituto Madrileño de Desarrollo.

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Abgenixwww.abgenix.com

Microarrays detejidos

Anticuerpos(XenoMouse®XenoMax™)

Desarrollo de anticuerposterapéuticosprincipalmente frente alcáncer

Lexicon Genetics Inc.,Pfizer, Amgen, AmbitBiosciences, Schering-Plough, Celltech

AlnylamPharmaceuticalswww.alnylam.com

Reactivos parasiRNA

Desarrollo detratamientos basados enARNi para Parkinson,degeneración macular,VRS y lesión medular

Merck

Althea Technologieswww.altheatech.com

ARNsi para validardianas

Análisis de laexpresión génica(eXpress Profiling™,Signature Discovery™)

Servicios de apoyo enlas diferentes fases de laI+D farmacéutica

Expression Analysis,Inc.

Ambionwww.ambion.com

Kits fabricación de ARNsiVectores deexpresión de ARNsi(pSilencer™ 5.1)ReactivosARNsi (Silencer®)Microarrays

Proveedor de productosde biología molecularbasados en ARN

Cenix BioScience,Applied Biosystems,Caliper TechnologiesCorp., Sigma AldrichCorp., Qiagen

Amgenwww.amgen.com

Validación de dianasmediantemicroarrays,proteómica, ARNi

Desarrollo de fármacos yanticuerpos terapéuticosfrente a cáncer,inflamación,enfermedadesmetabólicas, neurologíay hematología

Abgenix, ISISPharmaceuticals,Cambridge AntibodyTechnology

Applied Biosystemswww.appliedbiosystems.com

Kits para la síntesisde PNAs

Análisis de laexpresión génica(TaqMan®, arrays,LS*LIMS™)

Productos de biologíamolecular dirigidos ainvestigación básica,farmacéutica, y testsestandarizados

Myriad genetics,Ambion

Archemixwww.archemix.com

Aptómeros (SELEX)Ribozimas(Riboreporter™)

Aptómeros terapéuticosfrente a enfermedadescrónicas y agudas

sirna Therapeutics

Ardaiswww.ardais.com

Arrays de tejidos(Ardais® tissuearrays)Tejidos humanos

Proveedor de tejidoshumanos y productosrelacionados parainvestigaciónfarmacéutica

Aventis, Xantosbiomedicine,Astrazeneca, BristolMyers Squibb,Affymetrix, Abgenix,Curagen

ArtemisPharmaceuticalswww.artemis-pharmaceuticals.de

Ratones manipulados(ArteMiceCONDITIONAL™,ArteMiceCONSTITUTIVE™,ArteMiceHUMANIZED™,ArteMice™ RNAi)

Servicios de generaciónde ratones trangénicos yherramientasrelacionadas

Merck, Bayer AG,Sanofi-Aventis,Biovitrum, EVOTECNeurosciences,RegeneronPharmaceuticals,Schering AG,Boehringer Ingelheim,Aventis, Benitec

Empresa Productos Servicios Actividad Colaboraciones

Anexo II: Empresas internacionales en validación de dianas

www.abgenix.com

www.alnylam.com

www.altheatech.com

www.ambion.com

www.amgen.com

www.appliedbiosystems.com

www.archemix.com

www.ardais.com

www.artemispharmaceuticals.de

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Atugenwww.atugen.com

GeneBloc®ARNsiVectoresReactivos deadministración

Diseño, selección ysíntesis deantisentidos yreactivos a la carta

Desarrollo de ARNiterapéuticos enoncología yenfermedades hepáticas

Aventis, Schering,ISIS Pharmac.,MetaGen Pharmac.,Byk Gulden,Astrazeneca, KinetekPharma, Novo Nordisc,Arena Pharma.,Phogen ltd., Serono,Axys


Aviva BiosciencesCorporationwww.avivabio.com

Microarrays decélulas

Productos y serviciosdirigidos aldescubrimiento defármacos

Axon Instruments

Benitecwww.benitec.com.au

Tecnología propiade silenciamientode ARNi (ddRNAi)

Acuerdos deinvestigación

Desarrollo de nuevasterapias basadas enARNsi y ddARNsi

ArtemisPharmaceuticals,Promega

Beyond Genomicswww.beyondgenomics.com

Validación basada enproteómica, genómica,metabolómica ysoftware

Desarrollo de nuevostratamientos mediantesu plataforma defarmacología desistemas

AstraZeneca,GlaxoSmithKline,Novartis, DiaDexus,Boston Univ. School ofMedicine

Biacorewww.biacore.com

Microarrays deestudio deinteracciones entreproteínas

Proveedor de sistemasde análisis deinteracciones entreproteínas

Biognostikwww.biognostik.com

Kits antisentidoprediseñadoAntisentidos a lacarta

Servicios de diseñode antisentidos(R.A.D.A.R.®)

Fabricante de kits deanálisis de la función deproteínas

Promega, TranzymeInc., AntisensePharma

Biovexwww.biovex.com

Vectores paravalidar dianas delsistema nervioso(NeuroVEX)

Desarrollo de vacunaspara prevenir y tratarcáncer y enfermedadesinfecciosas crónicas

Merck & Co Inc.,Astrazeneca,GlaxoSmithKline,Aventis Pharma,Wyeth

Inpharmaticawww.inpharmatica.co.uk

Software paraidentificación yvalidación(PharmaCarta™,Biopendium™,Chematica™)

Bioinformática aplicadaal descubrimiento denuevas dianasterapéuticas y nuevostratamientos

Galapagos, Novartis,Serono S.A, ChironCorp., Genentech

Cambridge AntibodyTechnology plcwww.cambridgeantibody.com

Anticuerposmonoclonales paravalidación

Descubrimiento ydesarrollo de anticuerposmonoclonales paraterapia

Abbott, LonzaBiologics , Amgen ,Merck, Pfizer, Chugai,Wyeth-Research

Celera GenomicsCorporationwww.celera.com

Plataformabioinformática on-line (CeleraDiscoverySystem™)

Desarrollo de nuevostratamientos frente alcáncer, enfermedadesautoinmunes einflamatorias

Seattle Genetics Inc.,Merck, Pfizer, Bristol-Myers, Genzyme,Pharmacia, Immunex,Oxagen, SeattleGenetics, ISIS Pharm.,Somalogic, Aventis,Maxim Pharm., AbbottLaboratories, SeattleGenetics

www.atugen.com

www.avivabio.com

www.benitec.com.au

www.beyondgenomics.com

www.biacore.com

www.biognostik.com

www.biovex.com

www.inpharmatica.co.uk

www.cambridgeantibody.com

www.celera.com

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Cellomicswww.cellomics.com

Microarrays decélulas einstrumental(ArrayScan®,KineticScan®,CellSelect™)

Plataforma de screeningy análisis de células agran escala

Becton Dickinson andCo., Norak BiosciencesInc., Wyeth-Ayerst Lab.,Serono S.A., DiscoveryPartners InternationalInc., BoehringerIngelheim, Abgenix,AstraZeneca, AclaraBioSciences, Merck,Carl Zeiss Jena.

Celltechwww.celltechgroup.com

Anticuerposmonoclonales (Fab,SLAM)

Desarrollo de fármacos yanticuerposmonoclonales frente aenfermedades delsistema nervioso,enfermedades inmunesy cáncer

Atugen, Abgenix

Cenix Biosciencewww.cenix-bioscience.com

ARN para validación agran escala (HT-RNAi)

Servicios deinvestigación basados enARNi aplicado en célulashumanas, de Drosophilay C. elegans

Ambion, Alnylam,Bayer, Schering

Ciphergen Biosystemswww.ciphergen.com

Arrays de proteínas(ProteinChip™)Software

Herramientas y serviciosde investigación enproteómica orientada aldesarrollo de nuevosfármacos

MediGene AG

Curagen Corporationwww.curagen.com

Microarrays(CuraChip™) yanálisis de interacciónde proteínas

Genómica paradesarrollo de nuevosfármacos, proteínas yanticuerpos terapéuticosen cáncer, enfermedadesinflamatorias ymetabólicas

Sequenom,GlaxoSmithKline,Roche, Bayer, Ardais,Abgenix, SeattleGenetics, Bayer,TopoTarget

Cytogenixwww.cytogenix.com

Servicios devalidación contecnología ssDNA

Desarrollo de agentesterapéuticos de ADN

Endovasc Ltd.,Omnimmune Corp.

DanioLabswww.daniolabs.com

Modelos de pezcebra

Servicios devalidación con pezcebra

Desarrollo de fármacospara enfermedadesneurológicas,oftalmología,osteoporosis

BioXell SpA,CombinatoRx Inc.,Oxagen Ltd., KSBiomedix Ltd., SoseiCo. Ltd., ProSkelia,BioXell

Deltagenwww.deltagen.com

Bases de datos defunción de genesde mamíferos(Deltabase™)

Ratones knock-out ytransgénicos a lacarta (DeltaOne™)

Herramientas y serviciosde validación para eldescubrimiento defármacos

Pfizer, GlaxoSmithKline,Merck, Hyseq Inc., EliLilly and Co., LexiconGenetics Inc., Vertex,Schering-Plough, RocheBioscience, Tularik Inc.

Develogen AG.www.develogen.com

Dianas validadasServicios devalidación de dianas

Desarrollo de nuevosfármacos frente aenfermedadesmetabólicas

Evotec OAI,DoubleTwist Inc.


www.celera.com

www.celltechgroup.com

www.cenix-bioscience.com

www.ciphergen.com

www.curagen.com

www.cytogenix.com

www.daniolabs.com

www.deltagen.com

www.develogen.com

95


Degvenwww.devgen.com

Base de datos(Pheno Base™)

Servicios devalidación con ARNi,modelos vivos, C.elegans (FunctionFactory™) y bases dedatos (Pheno Base™)

Identificación yvalidación de dianas ycompuestos químicospara enfermedadesmetabólicas ycardiovasculares

Genentech, Metabolex,Sumitomo Pharm. Co.

Dharmaconwww.dharmacon.com

Kits, RNAs a lacarta, grupos desiRNA validados(siGENOME™,siARRAY™,SMARTpool®)

Proveedor de productosrelacionados con ARNi yARNsi

Bayer, Odyssey TheraInc., Exelixis Inc.,Upstate Group Inc.


Euroscreenwww.euroscreen.be

Líneas celulares(AequoScreen™)

Plataforma devalidación GPRCs(modelos vivos,anticuerpos,microarrays,AequoScreen™)

Investigación enreceptores acoplados aproteínas G y desarrollode fármacos

Discovery Genomics,Inc.www.discoverygenomics.net/morphant.phtml

Morfolinos en pezcebra (Morphant®)

Desarrollo deherramientas de terapiagénica paraenfermedades de lasangre

AngioGenetics AB,Sequitur Inc., TechneCorp.

Enteloswww.entelos.com

Validación mediantebioinformática(PhysioLab)

Colaboración conempresas farmacéuticaspara acelerar el desarrollode tratamientos

N.V. Organon, Johnson& Johnson, Zen-BioInc., Bristol-MyersSquibb, Aventis, BayerAG, AstraZeneca

Eurogentecwww.eurogentec.com

Microarrays(GEArray®)siRNA, LAN, PNAs ala cartaAnticuerpos,péptidosMicroarrays deproteínas

Proveedor deherramientasgenómicas, proteómicasy biológicas

SuperArray BioscienceCorp., EpochBiosciences Inc.,Mosaic TechnologiesInc.

Exiqonwww.exiqon.com

LNA™Microarrays deproteínas (AQ-Link™)

Comercialización detecnologías propiasmediante licencias ycolaboraciones

Proligo LLC

Galápagoswww.galapagosgenomics.com

Bases de datos(SilenceSelect™,FleXSelect)

Validación medianteARNi y cultivoscelulares

Descubrimiento defármacos frente aosteoporosis, artritisreumatoide, Alzheimer yasma

Boehringer Ingelheim,GlaxoSmithKline,Celgene, Wyeth,BioFocus, Bayer, Procter& Gamble,Inpharmatica, Exelixis,Euroscreen, Pharmacia,Incyte Genomics, VertexPharm, UCB Pharma

Exelixiswww.exelixis.com

Identificación yvalidación de dianas(ARNi, modelos deDrosophyla, C. elegans,raton y pez cebra)

Desarrollo de fármacosfrente a cáncer basadosen genómica

GlaxoSmithKline plc.,Bristol-Myers Squibb,Protein Design LabsInc., Pharmacia Corp.,Bayer, AVI BioPharma

ExpressOn BioSystemswww.expresson.co.uk

Diseño y síntesis deoligonucleótidos(ACCESSarray 4000)

Desarrollo de nuevosoligonucleótidosantisentido y ARNsi

AstraZeneca,Auvation, SankyoPharma

www.devgen.com

www.dharmacon.com

www.discoverygenomics.net/morphant.phtml

www.entelos.com

www.eurogentec.com

www.euroscreen.be

www.exelixis.com

www.exiqon.com

www.expresson.co.uk

www.galapagosgenomics.com

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Gene Logicwww.genelogic.com

Bases de datos ysoftware(Bioexpress,Ascenta™)

Validación bajocontrato

Servicios de I+Ddirigidos a empresasfarmacéuticas ybiotecnológicas

Aventis, Solvay S.A.,Wyeth, TakedaChemical, DaiichiPharm.l Co. Ltd.,Artesian, Morphochem,UCB Pharma,GlaxoSmithKline,PsychoGenics,AstraZeneca, SankyoCo. Ltd., LG ChemicalLtd, Japan Tobacco Inc.,Procter&Gamble

Genentechwww.gene.com

TecnologíasantisentidoAnticuerposmonoclonales

Descubrimiento,desarrollo, fabricación ycomercialización denuevos fármacos paraoncología e inmunologíabasados en elconocimiento delgenoma humano

Lexicon Genetics,Phenomix,Inpharmatica, Devgen

Gene Toolswww.gene-tools.com

Oligonucleótidosantisentido(Morfolinos)

Proveedor deoligonucleótidos tipomorfolino parainvestigación

Open Biosystems Inc.,Mermaid Pharm., AVIBioPharma Inc.

Genedatawww.genedata.com

Software(GenedataPhylosopherR,ExpressionistRPro)

Proveedor de softwarepara el descubrimientode fármacos

Altana AG, DegussaAG, MWG Biotech AG,Schering AG, NovartisAG, Affymetrix,Schering, Bayer

Genmabwww.genmab.com

Anticuerposmonoclonales(HuMax™)

Desarrollo deanticuerpos humanospara tratamiento deenfermedadesautoinmunes, infecciosasy cáncer

Roche, Amgen,Medarex Inc.

GenomicsCollaborativewww.genomicsinc.com

Muestras de suero,ADN y tejidos (GCITissue Access™)

Bases de datos ysoftware (GCIAccess™)

Desarrollo deherramientas paravalidar dianas ycomercialización dedianas validadas

Genovacwww.genovac.com

Anticuerposprediseñados y a lacarta

Purificación, marcajede anticuerpos

Producción de anticuerposmonoclonales ypoliclonales porinmunización genética

Adquirido por AldevronLLC

Genowaywww.genoway.com

Ratones y ratastransgénicas (SafeDNA Transgenesis™,Quick Knock-in™,RNAi Transgenesis™)ARNi in vivo (SAFE invivo RNAi™)

Desarrollo de modelosgenéticamentemodificados de ratón yrata

Sanofi-synthelabo,SynX Pharma Inc.,Laboratoires Servier,Altana Pharma

Gentawww.genta.com

Identificación yvalidación(Antisentidos, ARNi,OptiSense™)

Desarrollo ycomercialización denuevos tratamientospara cáncer

Oasis Biosciences


www.genelogic.com

www.gene.com

www.gene-tools.com

www.genedata.com

www.genmab.com

www.genomicsinc.com

www.genovac.com

www.genoway.com

www.genta.com

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Genzymewww.genzyme.com

SAGE®Validación de dianas ydesarrollo defármacos

Diagnóstico deenfermedades ydesarrollo de nuevostratamientos paraenfermedades genéticas,cardiovasculares,inmunes y cáncer

Mirus, Imgenex,Celera, MyriadGenetics


Hybridonwww.hybridon.com

Tecnologíasantisentido(oligonucleótidossintéticos)

I+D y comercializaciónde nuevas terapiasantisentido para cáncer,asma/alergias einfecciones

Medtronic Inc.,MethylGene, Isis Pharm. Inc., Aegera TherapeuticsInc., The ImmuneResponse Corporation, Alnylam Pharm. Inc.Migenix Inc.,Epigénesis, IntegratedDNA Technologies Inc.

Hybrigenicswww.hybrigenics.com

Estudio deinteracciones deproteínas (doblehíbrido, PIM®,LIMS®)Modelos animales

Descubrimiento defármacos mediante elestudio de interaccionesproteicas, validaciónfuncional de dianas yscreening de compuestos

Servier ResearchGroup, MindsenseBiosystems Ltd., OxfordGlycoSciences plc.,Lynx Therapeutics Inc.,Genome Express, SmallMolecule TherapeuticsInc., Apoxis, Incyte ,Merck, XTL Biopharm.

Iclectuswww.iclectus.com

IntracuerposDesarrollo de anticuerposque funcionan en elinterior de células

Imgenexwww.imgenex.com

AnticuerposARNiVectores(GeneSuppressor™)Arrays de tejidos(Histo-Array™)

Desarrollo ycomercialización dereactivos para estudiode enfermedades, kitsde diagnóstico y nuevostratamientos

Genzyme MolecularOncology,SuperBioChipLaboratories

Immusolwww.immusol.com

Plataforma devalidación in vivo conARNsi y microarrays

Desarrollo detratamientos frente aenfermedadesinfecciosas, metabólicasy cáncer

Affimetrix, Novartis,Medarex, Chugai,Pfizer

Incyte Corporationwww.incyte.com

Base de datos desecuenciasexpresadas(LifeSeq)

Plataforma devalidación conanimales modelo

Desarrollo de nuevosfármacos para cáncer, VIH,enfermedades metabólicasy autoinmunes

Galapagos, Ingenium,Medarex, LexiconGenetics Inc., Bayer,Pfizer, Pharmasset Ltd.

Ingeniumpharmaceuticalswww.ingenium-ag.com/

Identificación yvalidación de dianasen ratones (DeductiveGenomics®)

Desarrollo detecnologías de validaciónde dianas in vivo y dedesarrollo de fármacos

Elan, Roche, Bayer AG,Incyte Corp., Merck,Gruenenthal GmbH,Wyeth, MolecularEngines LaboratoriesSA, Oxagen Ltd.,Sequenom Inc., IncyteGenomics Inc., LynkeusBioTech GmbH

Integrated DNATechnologieswww.idtdna.com

Tecnologíasantisentido a lacarta: LNA, ARNi,ddARNi, miARN

Proveedor deoligonucleótidos a lacarta

Promega Corp., IsisPharm. Inc.,Sequenom Inc.

www.genzyme.com

www.hybridon.com

www.hybrigenics.com

www.iclectus.com

www.imgenex.com

www.immusol.com

www.incyte.com

www.ingenium-ag.com

www.idtdna.com

98

Intradigm Corporationwww.intradigm.com

ARNsi in vitro e invivoVectores

Validación de dianaspor contrato

Desarrollo de tecnologíade ARNi in vivo paraterapia de cáncer y otrasenfermedades.

Qiagen, Sequitur,DirectGene,Europroteome

Invitrogen (Sequitur)www.invitrogen.com

ARNi (Stealth™RNAi, BLOCK-iTTMARNsiModelos celulares(CellSensor™)

Anticuerpos ypéptidos a la cartaDoble híbrido

Proveedor de tecnologíaspara investigaciónbásica, desarrollo defármacos ybioproducción

Procter&Gamble,Zyomix

Invivogenwww.invivogen.com

ARNsi Vectores(psiRNA™)Software deselección de ARNsi(siRNA Wizard™)

Proveedor deherramientas parainvestigación

ISIS Pharmaceuticalswww.isispharm.com/func_genomics.html

Tecnologíasantisentido

Desarrollo de fármacosque actúan sobre ARNm,terapias antisentido

Alnylam, Amgen,Chiron, Abott, Pfizzer,GlaxoSmithKline, Merck,Aventis, Astrazeneca,Atugen, Sequitur,Amgen, Chiron Corp.,Pharmacia,Johnson&Johnson,Celera

Jerini arraytechnologywww.jerini.com

Microarrays depéptidos (PepStar™,PepSpots™,RepliTope™)

Péptidos a la carta ylibrerías de péptidos

Desarrollo de nuevosfármacos peptídicos yquímicos

Kalypsiswww.kalypsys.com

Química genética,bioinformática

Descubrimiento ydesarrollo de nuevosfármacos frente a cáncer,enfermedades metabólicase inflamatorias

Merck, CVTherapeutics Inc.

KeyNeurotekwww.keyneurotek.de

Servicios a la cartaAnimales modelo,ensayos in vivo e invitro (TELOMICS™)

Investigación ydesarrollo de fármacospara enfermedades delsistema nervioso central

Evotec OAI

Lexicon geneticswww.lexgen.com

Ratones knock-out ytransgénicos(Genome5000, GeneTargeting, GeneTrapping)

Desarrollo de fármacosfrente a enfermedadeshumanas mediantebúsqueda de nuevasdianas a escalagenómica

Bristol-Myers Squibb.,Genentech Inc.,Takeda PharmaceuticalCompany Limited,Abgenix Inc., Pfizer,Johnson & Johnson,Aventis, Roche, Merck,Eli Lilly, Bayer,Immunex

Medarexwww.medarex.com

Anticuerpos (Trans-PhageSM, UltiMAb)

Desarrollo de anticuerposhumanos para terapia deenfermedadesauntoinmunes, infecciosasy cáncer

Incyte, Sangamo,Athersys, Pfizer,Ability, Biosite, Eli Lilly,Oxford GlycoSciences,Eos

Memorecwww.memorec.com

Microarrays de ADNc(PIQOR™)Ratones transgénicosBioinformática

Perfilado de la expresiónmediante microarrays deADNc


www.intradigm.com

www.invitrogen.com

www.invivogen.com

www.isispharm.com/func_genomics.html

www.jerini.com

www.kalypsys.com

www.keyneurotek.de

www.lexgen.com

www.medarex.com

www.memorec.com

99


MilleniumPharmaceuticalswww.mlnm.com

Plataforma dedescubrimiento dedianas y fármacosbasada en genómica,proteómica ybioinformática

Descubrimiento denuevos tratamientos apartir del conocimientode los distintos procesosimplicados en laenfermedad

Roche

Miruswww.mirusbio.com

Tecnologías,herramientas yreactivos antisentidoin vitro e in vivo(TransIT®)

Servicios delaboratorio a la carta

Descubrimiento ycomercialización detecnologías y productosinnovadores basados enácidos nucleicos

Genzyme Corp.,Transgene

MWG Biotechwww.mwg-biotech.com

Librerías de ARNsiy ARNsi a la carta(siMAX™)

Síntesis y purificación deoligonucleótidos y ARNsia la carta

GeneData

Myriad Geneticswww.myriad.com

Genómica, proteómicay bioinformática paraidentificación yvalidación de dianas.

Desarrollo de fármacosfrente a cáncer yenfermedad deAlzheimer

Abbott, Bayer, Lilly,Searle, Genzyme,Applied Biosystems

New England Biolabswww.neb.com

Kit de síntesis deARNiARNsi y reactivos(TransPass™,ShortCut™)

Proveedor de productosde alta pureza parainvestigación

RheoGene Inc., DyaxCorp.

Nucleonicswww.nucleonicsinc.com

Tecnologías deinterferencia yvectores (eiRNA)

Desarrollo ycomercialización deterapias basadas entecnologías de ARNi

Apath LLC, NovosomAG, Wyeth

OligoEnginewww.oligoengine.com

ARNsi a la carta yvectores (pSUPERRNAi System™)

Proveedor deoligonucleótidos a lacarta

Oxagenwww.oxagen.co.uk

Plataforma basada endatos clínicos, estudiosde función biológica ybioinformática(CartaGena™)

Desarrollo decompuestosbiofarmacéuticos paradianas validadas en suplataforma genética

Celera, Daniolabs,Ingenium Pharm.

OzGenwww.ozgene.com

Ratones transgénicosy knock-out

Desarrollo de ratonesmodificados genéticamente

Pharmagenewww.pharmagene.com

Software y base dedatos de perfiles deexpresión de tejidos(TargetEvaluator™)Screening, químicagenética (PhaseZERO™)

Proveer herramientasque permitan acelerar eldesarrollo de fármacos

Allergan , Bayer, Bristol-Myers Squibb, Cubist ,Johnson & Johnson ,Schering-Plough,Amersham,AstraZeneca, Bayer UK,Boehringer Ingelheim,GlaxoSmithKline,Janssen , Merck, OxfordBiomedica, Pfizer,Roche, Vernalis


Oxford BioMedicawww.oxfordbiomedica.co.uk

Vectores paraadministrartecnologíasantisentido y genes(LentiVector®)

Desarrollo de terapiasfrente a cáncer yenfermedadesneurológicas basadas enel conocimiento de lafunción de genes

AstraZeneca, Wyeth,Merck, Biogen Idec,Amersham, Molmed,Arius Research, Kiadis

www.mlnm.com

www.mirusbio.com

www.mwg-biotech.com

www.myriad.com

www.neb.com

www.nucleonicsinc.com

www.oligoengine.com

www.oxagen.co.uk

www.oxfordbiomedica.co.uk

www.ozgene.com

www.pharmagene.com

100

Phenomixwww.phenomixcorp.com

Mutagénesis deratones al azar

Desarrollo de fármacospara enfermedadesinmunes y metabólicas

Genentech, Inc.,Plexxikon Inc.

PhylonixPharmaceuticals Incwww.phylonix.com

Pez cebra, morfolinos,análisis de laexpresión génica,hibridación in situ

Investigación bajocontrato con pez cebrapara desarrollo yscreening de fármacos

Proligowww.proligo.com

Oligonucleótidos deADN o ARN (LNA®),y ARNsi

Proveedor de solucionesbasadas en ácidosnucleicos innovadores

Inex Pharm. Corp.

Promegawww.promega.com

MicroarraysARNi(CodeBreaker™RiboMAX™)Vectores(psiCHECK™,siLentGene™,siSTRIKE™)

Proveedor de reactivosbiológicos parainvestigación yaplicaciones tecnológicas

Integrated DNATechnologies Inc.,Benitec, EraGenBiosciences Inc.,Serologicals Corp.

ProQinasewww.proqinase.com

Modelos in vitro e in vivo

Desarrollo detratamientos para cáncerque actúan sobreproteinquinasas

Proteome Factorywww.proteomefactory.com

Validación de dianasen cultivos celulares ymodelos de ratón

Compañía biotecnológicaespecializada enproteómica y validaciónde dianas

Regeneronwww.regeneron.com

ARNi, ratonestransgénicos y knock-out (Velocigene™)

Desarrollo ycomercialización demedicamentos paratratamiento de obesidad,artritis reumatoide

Sanofi-Aventis

RNA-TEChttp://www.rna-tec.com

RNAi, ribozimas yaptómeros

Proveedor de ARN parauso in vitro e in vivo,ribozimas y aptómeros


Protana inc.www.protana.com

Estudio de expresióne interacciones entreproteínas (PathMap™,PhosMap™)

Tecnologías proteómicaspunteras aplicables atodo el proceso de I+Dfarmacéutica

Eli Lilly Canada Inc.,Cephalon Inc.,Abgenix Inc., AgilentTechnologies

Qiagenwww.qiagen.com

siRNA validados y ala carta, reactivos

Desarrollo ycomercialización deherramientas parainvestigación biológica,desarrollo de fármacos ydiagnóstico molecular

Ambion, AffymetrixInc.

Rigel Inc.www.rigel.com

Estudio de rutasimplicadas en laprogresión de laenfermedad

Desarrollo de fármacospara tratamiento deasma/alergia, hepatitisC, artritis reumatoide ycáncer

Novartis, Pfizer,Johnsons&Johnsons,Daiichi

RNAxwww.rnax.de

Experimentos conARNsi sobre líneascelulares

Tecnologías de validaciónde alto rendimientobasadas en ARNi

Proligo, Quiagen,Charité, metaGenPharm.

www.phenomixcorp.com

www.phylonix.com

www.proligo.com

www.promega.com

www.proqinase.com

www.protana.com

www.proteomefactory.com

www.qiagen.com

www.regeneron.com

www.rigel.com

http://www.rna-tec.com

www.rnax.de

101



Rosetta Inpharmaticswww.rii.com

Microarrays ysoftware de análisis(Rosetta Resolver®)

Desarrollo detecnologías deinvestigación genómica yanálisis de datos paraselección de dianas

Filial de Merck

Santariswww.santaris.com

Tecnologíasantisentido(oligonucleótidos,LNA, ARNsi)

Desarrollo ycomercialización denuevos fármacos para eltratamiento de cáncer

Sequenomwww.sequenom.com

Microarrays(MassARRAY™)

Validación de dianasen cultivos celulares

Proveedor de productosde análisis genético parainvestigación biomédica,medicina molecular yagricultura

CuraGen Corp.,Morphochem AG,Autogen Ltd.

Sigma-Genosyswww.sigma-genosys.com

OligonucleótidosantisentidoPéptidos

Proveedor deherramientas y reactivosde biología molecular

Compugen Ltd.

Sirna Therapeuticswww.rpi.com

ARNsiDesarrollo de terapiasbasadas en la tecnologíadel ARNi

Eli Lilly, Archemix,Abott

Somagenicswww.somagenics.com

Tecnologíasantisentido (oligos,ARNsi, ribozimas,RNA Lassos™)

Tecnologías basadas enARN para diagnóstico ydesarrollo de fármacos

Somalogicwww.somalogic.com

Chips deaptómeros paradetección deproteínas

Desarrollo de sistemasde diagnóstico a partirdel perfil de expresiónde proteínas

Celera

Trilinkwww.trilinkbiotech.com

Oligonucleótidosmodificados

Servicios parainvestigadores enterapia génica,quimioterapia connucleósidos,oligonucleótidos ydiagnóstico

Spring Biosciencewww.springbio.com

Kits de ARNsi,anticuerpos

Productos, herramientasy servicios de clonaje,screening de dianas yanálisis de la expresiónde proteínas

Stratagenwww.stratagene.com

ARNsi y reactivosde transfección

Desarrollo ycomercialización deproductos y tecnologíasde biología molecular,genómica, proteómicafármacología ytoxicología

Affymetrix Inc.

Tecanwww.tecan.com

Identificación ycaracterización deproteínas y estudiode su expresión

Desarrollo ycomercialización desoluciones para I+Dfarmacéutica, genómica,proteómica y diagnóstico

Invitrogen, EMDBiosciences, Inc.,Pierce

www.rii.com

www.santaris.com

www.sequenom.com

www.sigma-genosys.com

www.rpi.com

www.somagenics.com

www.somalogic.com

www.springbio.com

www.stratagene.com

www.tecan.com

www.trilinkbiotech.com

102

Upstatewww.upstate.com

ARNsi (siRNAsiAb™, siRNASMARTpools™,pKD™)

Estudio deinteraccionesproteicas(PathwayProfiler™)

Desarrollar productos deanálisis de laseñalización celular,plataformastecnológicas, serviciosde investigación básica ydesarrollo farmacéutico

Phylos Inc.,Dharmacon

VASTox limitedwww.vastox.com

Genómica químicacon pez cebra yDrosophila

Servicios de desarrollode fármacos y detoxicología para laindustria farmacéutica ybiotecnológica

xenogenwww.xenogen.com

Modelos celulares(Bioware™) yanimales (LPTA®Animal Models)

Servicios basados enratones y ratastransgénicas y knock-out

Tecnologías detrangénesis e imagendirigidas a la I+Dfarmacéutica,biotecnológica y química

Morphochem AG,Pfizer

XerionPharmaceuticalswww.xerion-pharma.com

Tecnologíasproteómicas y CALI

Compañía biotecnológicaespecializada enproteómica funcional yvalidación de dianas queproporciona dianasvalidadas y anticuerposterapéuticos

Stemline TherapeuticsInc., ARIUS ResearchInc., ALTANA AG,PROCORDE GmbH,Xerion Pharm., Aventis

Xomawww.xoma.com

Anticuerposmonoclonales

I+D preclínica y clínicade anticuerpos yproteínas recombinantespara tratamiento decáncer, enfermedadesinmunes e infecciosas

Genentech Inc.,Millennium Pharm.Inc., Alexion Pharm.Inc., Chiron Corp.,Aphton Corp., TritonBioSystems, ZephyrSciences Inc.

Zyomixwww.zyomyx.com

Microarrays deproteínas

Desarrollo ycomercialización deplataformas de análisisde proteínas

Invitrogen


Znomicswww.znomics.com

Modelos de pezcebra, librería demutantes de pezcebra(ZeneMarkTM)

Desarrollo de fármacoscon pez cebra comomodelo de enfermedad ysistema de screening

Zygogenwww.zygogen.com

Peces cebratransgénicos (Z-Tag™,Z-Lipotrack™)

Desarrollo de modelosde pez cebra parapreclínica de fármacosfrente a enfermedadescardiovasculares,neurodegenerativas ycáncer

Becton Dickinson andCo., Aventis, NuTecSciences Inc., AriadPharm., Curis Inc.

Fig. 30. Empresas internacionales en validación de dianas.Fuente: elaboración propia.

www.upstate.com

www.vastox.com

www.xenogen.com

www.xerion-pharma.com

www.xoma.com

www.znomics.com

www.zygogen.com

www.zyomyx.com

103


Área de aplicación


Misión

Misión

Salud humana.

Salud humana.

Contribuir a la obtención de nuevos medicamentos a partir de nuevastecnologías adquiridas en universidades españolas y/o desarrolladas porAdvancell (modelos celulares in vitro).

Bioinformática.

I+D

I+D

Modelos in vitro para estudios ADMET, administración de fármacos, Cáncer,dermatología, inflamación, cosmética, biocompatibilidad, toxicidad, etc.

Bioinfomática aplicada a microarrays de ADN.Sistemas de extracción de información.

Acuerdos ycolaboracionescientíficas


Pharma Mar, Smith&Nephew, Merck, Cytochroma, Grifols, ICN, Lipotec S.A.,DiverDrugs SL, NorayBio, Cognis, Myrurgia, Progenika, Crystax, Oryzon,Crystax y Laboratorios Esteve.

CNIO, Genetrix.

Contacto

Contacto

Dirección: Parc Científic de Barcelona. Baldiri Reixac, 10-12. 08028 Barcelona.Web: http://www.advancell.net

Dirección: Centro Empresarial Euronova. Ronda de Poniente, 4 - 2ª planta,Unidad C-D. 28760 Tres Cantos, Madrid.Web: http://www.almabioinfo.com

Advanced In Vitro Cell Technologies, S.L.

Bioalma, S.L.

Anexo III: Empresas españolas en validación de dianas163

Servicios relacionadoscon identificación yvalidación de dianas


Servicios de validación de dianas a la carta mediante modelos celulares ad hocpara el estudio de dianas concretas y screening de potenciales fármacos frentea las mismas.

Consultoría, formación y desarrollo de software aplicado a los microarrays deADN.

163 Advancell (www.advancell.net)Bioalma (www.almabioinfo.com)Dominion Pharmakine (www.pharmakine.com)Instituto de Farmacia Industrial (www.usc.es/farmind/doc/servicios.htm)Oryzon Genomics (www.oryzon.com)Progenika (www.progenika.com)Proteomika (www.proteomika.com)Unidad Mixta Almirall Prodesfarma-PCB (www.almirall.eswww.pcb.ub.es)

http://www.advancell.net

http://www.almabioinfo.com

www.advancell.net

www.almabioinfo.com

www.pharmakine.com

www.usc.es/farmind/doc/servicios.htm

www.oryzon.com

www.progenika.com

www.proteomika.com

www.almirall.es

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Misión

Salud humana.

Desarrollo de tecnologías innovadoras para el progreso de la investigación post-genómica y la producción industrial eficiente de nuevas biomóleculas útiles parala sociedad.

I+D

• Desarrollo de vectores para genómica funcional en un amplio rango deorganismos.

• Desarrollo de herramientas para mejorar la eficiencia en la expresión ypurificación de proteínas.

• Desarrollo de herramientas para diagnóstico molecular.


Universidad de Sevilla, Université Clermont-Ferrand, Universidad MiguelHernández, Universidad Pablo de Olavide, Centro de Investigaciones Biológicas(CSIC), Instituto de Biomedicina “López Neyra” (CSIC).

ContactoDirección: Avenida Américo Vespucio, 5, Bloque E - Planta 1ª Módulo 12.Isla de la Cartuja, 41092 Sevilla.Web: http://www.biomedal.es

Biomedal S.L.


• Lectura y procesamiento de ADN arrays.• Asesoramiento y gestión de proyectos de I+D en biomedicina (estudios de

expresión semi-cuantitativa empleando tecnologías de DNA arrays).


Misión

Salud humana.

Empresa biotecnológica que se dedica al desarrollo de moléculas de interésterapéutico a partir de la determinación estructural de dianas farmacológicas.

I+D High-Throughput NMR, Fragment Screening.


Advancell, Oryzon Genomics, Uriach Laboratories.

ContactoDirección: Parque Científico de Barcelona. Josep Samitier, 1-5. 08028 Barcelona. Web: http://www.crystax.com

Crystax Pharmaceuticals S.L.


Determinación de la estructura de dianas proteicas y complejos diana-ligando.

http://www.biomedal.es

http://www.crystax.com

105



Misión

Salud humana.

Compañía biofarmacéutica enfocada al desarrollo de productos y servicios quepermitan avanzar en la investigación, el diagnóstico y tratamiento del cáncer.


Genómica funcional:• Análisis de la expresión génica.• Diseño de microarrays de ADN personalizados.• Fármaco-genómica.• Análisis de sistemas de expresión modificados.

Proteómica funcional:• Análisis de la expresión proteica.• Identificación de proteínas.• Proteómica comparativa.• Fármaco-proteómica.Fenómica funcional.

I+D

ContactoDirección: Parque Tecnológico de Bizkaia, Edificio 801, 1ª planta.Web: http://www.pharmakine.com

Dominion Pharmakine S.L.

Productosrelacionados conidentificación yvalidación de dianas.

Arrays de tejidos:• Human Hepatic Colon-Carcinoma Metastasis Tissue Array.• Organ-Specific Metastasis Melanoma Tissue Array.• Multi-Organ Animal Tissue-Arrays.• Array de tejidos personalizado.

Arrays de células:• Array de células específico de hígado (humano, rata, ratón).• Array de línea celular de melanoma humano.• Array de células personalizado.


Misión

Salud humana.

Desarrollo de plataformas bioinformáticas para el análisis de secuencias, de ladiversidad genética y de datos génomicos en general, con el objetivo desimplificar y acelerar la investigación biomédica.

I+D Diseño de plataformas bioinformáticas.


Noray Bioinformatics.

ContactoDirección: Edifici M - Campus de la UAB, Vivero de Empresas de Biotecnología yBiomedicina (VE3B). 08193 Bellaterra, Barcelona.Web: http://www.ebiointel.com

Ebiointel, S.L.


EbioSNP: plataforma para la representación y análisis de la diversidad genética.Servicio de análisis experto en los siguientes campos: asociación de factoresgenéticos y rasgos fenotípicos, búsqueda de dianas farmacológicas, análisisepidemiológicos y filogenéticos.

http://www.pharmakine.com

http://www.ebiointel.com

106


Misión

Salud humana.

Desarrollo de plataformas biotecnológicas en las áreas de medicina molecular yregenerativa, abordando programas de investigación orientados a patologíasinflamatorias, infecciosas y neurodegenerativas, entre ellas:• Cellerix, centrada en el desarrollo de nuevas terapias en el campo de la

ingeniería, reparación y regeneración de tejidos utilizando células madre. • Biotherapix, enfocada al desarrollo de una plataforma de productos

terapéuticos dirigidos a enfermedades inflamatorias.

I+D en identificacióny validación de dianas

Cellerix:• Plataforma propia que combina librerías de anticuerpos producidas dentro de

la empresa con tecnología de células madre.• Determinar nuevos factores y moléculas capaces de iniciar y/o mejorar

programas específicos de diferenciación de células madre adultas.


Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Centro Nacional deBiotecnología (CNB), Centro Nacional de Microelectrónica (CNM), Centro deBiología Molecular “Severo Ochoa” (CBM-SO), Centro de Astrobiología (CAB),Centro de Investigaciones Biológicas (CIB), Instituto de Ciencia y Tecnología dePolímeros (ICTP), Instituto de Parasitología y Biomedicina “López Neyra”, Centrode Investigaciones Energéticas y Medio ambientales (CIEMAT), Centro deInvestigación en Medicina Regenerativa, Instituto de Cerámica de Galicia (ICG),Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Universidad Complutense de Madrid(UCM), Universidad Francisco de Vitoria, Gene Expression Laboratory, SalkInstitute, Centre Nationale de la Recherche Scientifique (CNRS), HospitalDonostia, Hospital Universitario La Paz, Hospital General Universitario GregorioMarañón, Hospital Universitario 12 de Octubre, Hospital Vall d´Hebrón,Sanatorio Virgen del Mar, Clínica Universitaria de Navarra, Fundación HospitalAlcorcón, Evrogen, Logitest, Laboratorios INDAS, Keramat, Bionostra, Sensia,Biobide, Alma Bioinformática, Fundación Inbiomed, Asociación de EpidermolisisBullosa de España (AEBE), INASMET.

ContactoDirección: Calle Marconi 1, Parque Tecnológico de Madrid.28760 Tres Cantos, Madrid.Web: http://www.genetrix.es

Genetrix S.L.

Productosrelacionados conidentificación yvalidación de dianas

Biotherapix:• Generación de nuevas moléculas terapéuticas basadas en anticuerpos para el

tratamiento de enfermedades infecciosas, degenerativas e inflamatorias.

http://www.genetrix.es

107



Misión

Salud humana.

Proporcionar soluciones tecnológicas que faciliten la adquisición, manejo,procesamiento y análisis de grandes volúmenes de datos en la era post-genómica.

I+D


Applied Biosystems, Spotfire.

ContactoDirección: Parque Científico de Madrid, Ciudad Universitaria Cantoblanco, Einstein, 13, Pabellón C, 1ª planta. 28049 MadridWeb: http://www.integromics.com

Integromics, S.L.


ArrayHub© (gestión de datos de análisis de la expresión génica).Formación en bioinformática.


Misión

Salud humana.

Empresa dedicada a la investigación y desarrollo en biomedicina y aldiagnóstico molecular de enfermedades humanas.

I+D Trazado de marcadores de susceptibilidad genética en la población española.


Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas de Madrid (CNIO), Centro deInvestigaciones Biológicas de Madrid (CIB/CSIC), Hospital Clínico San Carlos,Hospital Doce de Octubre (Madrid), Hospital Virgen del Rocío y Valme (Sevilla)Genetix (UK), Universidad de Utrech (Holanda), Universidad Tor Vergata(Roma).

ContactoDirección: Avda. Averroes, 8, Ed. Acrópolis, Mod. 110-111, SevillaWeb: http://www.neocodex.es

Neocodex S.L.


Expresión génica mediante microarrays de ADN.

http://www.integromics.com

http://www.neocodex.es

108


Misión

Salud humana.

Compañía bio-farmacéutica participada por el grupo Zeltia, centrada en lainvestigación y desarrollo de fármacos novedosos para el tratamiento yprevención de enfermedades del Sistema Nervioso.


Universidad Autónoma de Madrid (Medicina), Universidad de Alcalá de Henaresde Madrid (Farmacia), Universidad Central de Barcelona (Farmacia), UniversidadMiguel Hernández (Instituto de Neurociencias), Universite de Rennes (Francia),Universidad de Vigo (Facultad de Químicas), Centro de Biología MolecularSevero Ochoa (CSIC-UAM), Instituto de Investigaciones Biomédicas “AlbertoSols” (CSIC-UAM), Instituto de Química Física Rocasolano (CSIC), InstitutoRamón y Cajal (CSIC), Advancell, CEREP, Charles River Laboratories, CIDA(Centro de Investigación y Desarrollo Aplicado S.A.L.), CIT (CentreInternacional de Toxicologie), Covance Laboratorios Ltd, Gaiker (Zamudio,Bizkaia), Gen Pharm Tox, Instituto Biomar S.A., JSW Research, KYMOS PharmaServices S.L., LONZA, reMYND, RTC (Research Toxicology Centre).

ContactoDirección: Avda. de la Industria, 52, Parque Tecnológico de Madrid.28760 Tres Cantos, MadridWeb: http://www.neuropharma.es

Neuropharma S.A.

I+D

Identificación y validación de dianas terapéuticas específicas con el objeto dedesarrollar una nueva generación de fármacos que proporcionen tratamientosmás selectivos y efectivos para enfermedades neurodegenerativas tales como laenfermedad de Alzheimer.


Misión

Salud humana.

Diseño, desarrollo e implantación de software a medida, con el objeto de servircomo soporte en tecnologías de la información al sector de la biotecnología.

I+D Bioinformática


Contacto

Azeretia, H.U. La Paz, Dominion Pharmakine, Advancell, Owl Genomics, Aethia,Universidad de Barcelona, Biolex, Judo, PharmaDatum, eBiointel.

Dirección: Parque Tecnológico,801 A. 48160 Derio, BizkaiaWeb: http://www.noraybio.com

Noray Bioinformatics, S.L.


Genómica funcional: software para el análisis correlacional de datos clínico-patológicos con datos genómicos en estudios de cáncer (BITIATM).Servicios: consultoría bioinformática, herramientas de gestión y explotación deresultados de laboratorio, proyectos de outsourcing en bioinformática.

http://www.neuropharma.es

http://www.noraybio.com

109



Misión

Salud humana.

Identificación de marcadores moleculares y agentes terapéuticos para eldiagnóstico temprano y tratamiento de enfermedades hepáticas.

I+DDiagnóstico temprano de esteatosis hepática (EH) y esteatohepatitis noalcohólica (NASH).


Contacto

Universidad de Navarrra, Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas deGuipúzcoa, Hospital Clínico de Barcelona, Hospital Gregorio Marañón, HospitalUniversitario Príncipe de Asturias, Hospital Italiano de Buenos Aires, NorayBioinformatics, Progenika, Proteómica.

Dirección: Parque Tecnológico de Bizkaia, Edificio 801, planta 2ª. 48160 Derio.Web: http://www.owlgenomics.com

Owl Genomics, S.L.


Hepatochip: chip de ADN que permite conocer la presencia de esteatohepatitisno alcohólica (NASH) a partir de la coexpresión de 85 genes.


Misión

Salud humana.

Identificación y validación de genes y proteínas implicadas en procesospatológicos, y su empleo en el desarrollo de nuevos fármacos y métodos dediagnóstico.

I+DIdentificación y validación de genes y proteínas relacionadas con enfermedadespsiquiátricas, neurológicas y cáncer.


Contacto

Owl Genomics.

Dirección: Parque Tecnológico de Zamudio, Edificio 801 -A- 48160 Derio, BizkaiaWeb: http://www.progenika.com

Progenika Biopharma, S.A.


Affymetrix genechip® probe arrays Microarrays de Genotipado:• Human Familiar Hypercholesterolemia DNA Array (Lipochip, comercializado).• Human Blood genotyping DNA Array (Bloodchip).• Inflammatory Bowel Disease DNA Array (IBDchip).

Arrays de análisis de la expresión génica:• Human Blood Neoplasias Classification Array (hematochip).• Rat Genome 5K Microarray.• Pseudomonas putida Genome Array.• Pseudomonas aeruginosa Genome Array.• Medplant Small Cell Lung Cancer Chemotherapy Resistance microarray (en

fase de validación clínica).

http://www.owlgenomics.com

http://www.progenika.com

110


Misión

Salud humana.

Empresa subsidiaria de Progenika S.A. dedicada a la investigación y desarrolloen el campo de la Proteómica.


Pepscan Systems BV, Algonomics NV, Proteomika, CNIO, University LouisPasteur, UMC Utrecht.

ContactoDirección: Parque Tecnológico de Zamudio, Edificio 801 -A-. 48160 Derio, Bizkaia.Web: http://www.proteomika.com

Proteómica S.A.

I+DIdentificación y validación de marcadores de diagnóstico y pronóstico, así comodianas terapéuticas en cáncer y enfermedades psiquiátricas.


Misión

Salud humana y agroalimentación.

En el área de la Biomedicina, el reto de la empresa consiste en integrar Ciencia y Tecnología para crear y proveer a la sociedad de métodos dediagnóstico que mejoren la salud y la calidad de vida. En el área de laAgroalimentación, su reto es satisfacer aquellas necesidades analíticas de lasempresas del sector que únicamente pueden cubrirse mediante el análisis deADN de los alimentos.

I+D

• Secuenciación de genomas.• Desarrollo de nuevas herramientas de bioinformática para el análisis de

secuencias a gran escala.• Optimización de la PCR (Polymerase Chain Reaction) a tiempo real aplicada al

diagnóstico molecular.• Generación de una amplia base de datos de marcadores genéticos que

contiene especies de interés agronómico.• Tecnología de AFLPs.• Tecnología de Microsatélites.• Aplicaciones basadas en el desarrollo de Chips de ADN, tanto en el área del

diagnóstico molecular, como en el análisis de alimentos.

ContactoDirección: Parque Tecnológico de Valencia. Avda. Benjamín Franklin, 12.46980 Paterna, Valencia.Web: http://www.sistemasgenomicos.com

Sistemas Genómicos S.L.


Aplicaciones en el desarrollo de chips de ADN.

Tabla. 31. Empresas españolas en validación de dianas.Fuente: elaboración propia.

http://www.proteomika.com

http://www.sistemasgenomicos.com

111


Receptor de ADPP2Y12

Receptor NK1

Clopidogrel(Plavix®)

TAK-637Aprepitant(Emend®)

Sanofi

Abbott y TakedaMerck & Company

Trombosis

Antiemético(prevención denáusea y vómito),depresión,ansiedad

Comercializado

Comercializado

Células knock-outRatones knock-out

Ratón knock-out

Vasopeptidasa:enzima deconversión deangiotensina(ECA)+ endopeptidasaneutra (EPN)

Omapatrilat Vanlev y Bristol-Myers Squibb

Enfermedadcardiovascular Comercializado

Ratón knock-out

IgE

Omalizumab(Xolair®)

Genentechy Novartis

Rinitis alérgica,asma Comercializado

Ratón knock-out

Receptor EGF

Erlotinib(Tarceva®)

Genentech y OSIPharmaceuticals Cáncer de pulmón Comercializado

Ratón knock-out

Receptor VEGF

bevacizumab(Avastin™) Genentech Cáncer colorrectal Comercializado

Ratón knock-out

Kno

ck-o

uts

Principales dianas terapéuticas

Anexo IV: Principales dianas terapéuticas

Diana Fármaco Empresa Indicación Estado delensayo clínico

Técnicade validación

Fasidotril Lilly Enfermedadcardiovascular Comercializado

TNX-901 Tanox, Genentechy Novartis

Alergia alcacahuete Fase II

Cetuximab(Erbitux®) Merck & Company Cáncer colorrectal Comercializado

GS-572016 GlaxoSmithKline Cáncer de pecho Fase III

Gefitinib(Iressa®) AstraZeneca Tumores sólidos Fase III

CI-1033 Pfizer Cáncer de pecho Fase II

Ranibizumab(Lucentis™) Genentech

Degeneraciónmacular asociadaa la edad

Fase III

Pegaptanib(Macugen®) Eyetech/Pfizer

Degeneraciónmacular asociadaa la edad

Fase III

Vatalanib Novartis Cáncer Fase II

ZD-6474 AstraZeneca Cáncer de pulmón Fase II

Cicloxigenasa(COX) yLipoxigenasa(LOX)

Licofelone Merckle Osteoartritis Fase III Ratón knock-out

112

Receptor CB1

Receptor de laintegrina alfa-4

Rimonabant(Acomplia)

Natalizumab(Tysabri®)

Sanofi-Aventis

Biogen Idec yElan Corporation

Enfermedadescardiovasculares(Obesidad,Tabaquismo),psicosis,esquizofrenia,shock séptico

Enfermedadesautoinmunes(esclerosismúltiple,enfermedad deCrohn, artritisreumatoide)

Fase III

Fase III

Ratón knock-out

Ratón knock-outAnticuerposmonoclonales.

Kno

ck-o

uts

Principales dianas terapéuticas (continuación)



Receptor Glp-1 Exenatide, GLP-1 Lilly Obesidad, diabetes Fase III Ratón knockout

ACAT-2 Avasimibe Parke-Davis & CoPfizer

HiperlipidemiaArteriosclerosis Fase III Ratón knock-out

Fosfodiesterasa-4

Roflumilast(Daxas®) Pfizer

Enfermedadpulmonarobstructiva crónica(EPOC), asma

Fase III

Cilomilast(Ariflo) GlaxoSmithKline rinitis alérgica,

artritis reumatoide Fase III

Factor decrecimiento dequeratinocitos 2

RepiferminGlaxoSmithKliney Human GenomeSciences

Lesiones delsistema nervioso,mucosistis,Enfermedadinflamatoriaintestinal, colitisulcerosa,enfermedad deCrohn, úlceras enla piel

Fase III Ratón knockout

Receptor 5-HT2C BVT-933 GlaxoSmithKliney Biovitrum Obesidad Fase II Ratón knockout

Receptor CCK1 GI-181771 GlaxoSmithKline Obesidad Fase II Ratón knockout

ReceptorAdenosina A1

GW-493838 GlaxoSmithKline Dolor, migraña Fase II Ratón knockout

Receptor deltromboxano A2

Ifetroban(BMS-180291)

Bristol-MyersSquibb

Enfermedadvascular periférica,tromboembolismo,úlcera, isquemia

Fase II Ratón knockout

Receptor V2 dela vasopresina SR-121463 Sanofi-Synthelabo

Glaucoma, fallocardíacocongestivo,Síndromeinadecuado deADH (hormonaantidiurética),hipertensión


Ratón knock-out

Dipeptidilpeptidasa V

LAF-237P32/98

NovartisMerck

Diabetes nodependiente deinsulina


113


CTLA-4

TACE

BMS-188667BMS-224818

BMS-561392

Bristol-MyersSquibb

Bristol-MyersSquibb

Esclerosismultiple,transplantes deórganos,psoriasis, artritisreumatoide,enfermedadesautoinmunes

Enfermedadinflamatoriaintestinal, artritisreumatoide

Fase II

Fase II

Ratón knockout

Ratón knockout

Kno

ck-o

uts

Tecn

olog

ías

anti

sent

ido




Integrina 4/ 1(VLA-4)

GW-559090 GlaxoSmithKline Rinitis alérgica,asma Fase II

Ratón knockout

R-411 Roche Rinitis alérgica,asma Fase II

Receptores EDG FTY-720 Novartis

Enfermedadesautoinmunes,trasplante deórganos


Catepsina K AAE-581 Novartis Osteoporosis Fase II Ratón knockout

RhoB … … Cáncer Preclínica Ratón knockout

Tirosina quinasaBcr-Abl

Imatinib(Glivec®) Novartis Cáncer (Leucemia

mieloide crónica) Comercializado

ARNsi anti-Bcr-Ablen líneas celulareshumanas sensiblesa imatinib

CD25

LMB-2 National CancerInstitute

Psoriasis,leucemia ylinfoma

Fase IIFase I

ARNsi

Denileukin diftitox(Ontak®)

Seragen y LigandPharmaceuticals

linfoma cutáneode células T Comercializado

Bcl-2 GenasenseR

(oblimersen)GentaIncorporated

Cáncer (leucemialinfocítica crónica) Fase III Oligonucleótidos

antisentido.

Receptor CCR5 UK-427,857 Pfizer Infección de HIV-1 Fase-III ARNsi

Denileukin diftitox(Ontak®)

Seragen y LigandPharmaceuticals

Melanoma, cáncerde riñón Fase II

DaclizumabZenapax® Roche

Rechazo deórganostransplantados

Comercializado

DaclizumabZenapax® Roche Leucemia Fase II

DaclizumabZenapax® Roche Infección por VIH Fase I

Canales depotasio HERG Dronedarone Sanofi-Synthelabo

Enfermedadcardiovascular(arritmia cardiaca)

Fase III Morfolinos en pezcebra

114

Receptor CXCR4

Subunidad R2 dela ribonucleótidoreductasa

AMD11070

GTI-2040

AnorMED Inc

LorusTherapeutics

Infección de HIV-1

Cáncer renal

Fase II

Fase II

ARNsi

Oligonucleótidosantisentido

Péptido E6 delvirus del papilomahumano 16

Vacuna depéptido E6

EuropeanOrganization forResearch andTreatment ofCancer

Verrugasgenitales, cáncergenital: reduccióndel crecimientocelular

Fase II ARNsi

Oncogén Ras Zarnestra®(tipifarnib)

Johnson &Johnson

Leucemias ylinfomas Fase II ARNsi

Tat Vacuna rMVA-HIVy rFPV-HIV

National Instituteof Allergy andInfectiousDiseases

Infección por VIH Fase I ARNsi

Oncogén Raf-1 LErafAON Neopharm Tumores sólidos Fase I Oligonucleótidosantisentido

Receptor Fas ... ... Hepatitisautoinmune Preclínica ARNsi,

anticuerpos

Vif … … Infección por VIH Preclínica

ARNsi, expresiónde ARNsimedianteplásmidos

Tecn

olog

ías

anti

sent

ido




P53

Terapia génica National CáncerInstitute Cáncer Fase II

ARNsiVacuna depéptidos p53

National CáncerInstitute Cáncer Fase II

Antígeno p24 delVIH

Vacuna deantígeno p24 Chiron Corp. Infección por VIH Fase I ARNsi

Proteína rev delVIH

Vacuna rMVA-HIVy rFPV-HIV

National Instituteof Allergy andInfectiousDiseases

Infección por VIH Fase I ARNsi

Factor nuclearhepático HNF-1 ... ... Carcinoma de

ovario Preclínica ARNsi

53bp1: proteinade unión a p53 ... ... Cáncer Preclínica ARNsi

P73Dn ... ... Neuroblastoma yotros tumores Preclínica ARNsi

COX17 1 ... ... Cáncer de pulmón Preclínica

Microarrays deADNcDDRT-PCROligonucleótidosantisentidoARNsi

115


LTR mRNA

Proteínaestructural de lacapside delpoliovirus

…

…

…

…

Infección por VIH

Infección porpoliovirus

Preclínica

Preclínica

ARNsi

ARNsi

RNAP delpolivirus … … Infección por

poliovirus Preclínica ARNsi

Proteína P delvirus respiratoriosincitial (VRS)

… …Enfermedadrespiratoria porVRS

Preclínica ARNsi

Proteína F delVRS … …

Enfermedadrespiratoria porVRS

Preclínica ARNsi

Proteína 5B yARNm de lapolimerasa delvirus de lahepatitis C

… …Hepatitis C,cirrosis, cáncerde hígado

Preclínica ARNsi in vivo

Tecn

olog

ías

anti

sent

ido




Tabla 4. Principales dianas terapéuticas mediante ratones Knockout y tecnologías antisentido. Fuente: Zambrowicz, B. P., et al. (2003). Predicting drug efficacy: knockouts model pipeline drugs of the pharmaceuticalindustry. Curr Opin Pharmacol. 3(5):563-70; Suzuki, C., et al. (2004). Identification of COX17 as a therapeutic target fornon-small cell lung cancer. Cancer Res; 63(21):7038-41; Clinicalstudyresults.org (http://www.clinicalstudyresults.org/);Drugdevelopment-technology.com (http://www.drugdevelopment-technology.com).

Acrónimos: EDG: genes de diferenciación endothelial;VEGF: factor de crecimiento del endotelio vascular;EGF: factor de Crecimiento Epidérmico;HMG-CoA: 3-hidroxi-metil-glutaril-CoA.

http://www.clinicalstudyresults.org/

http://www.drugdevelopment-technology.com

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118

• ADN (ácido desoxirribonucleico): molécula de

gran tamaño que se encuentra en todos los

seres vivos y que es portadora de la información

genética.

• Anticuerpos monoclonales: anticuerpos

específicos que pueden ser producidos en

grandes cantidades por células que se originan a

partir de una línea celular (hibridoma). Todos los

anticuerpos monoclonales producidos por una

célula híbrida son idénticos.

• ARN (ácido ribonucleico): molécula parecida al

ADN en cuanto a sus características químicas,

que también está relacionada con la transmisión

de la información genética, ya que actúa como

intermediario en el proceso de traducción o

formación de proteínas.

• Diana terapéutica: molécula localizada en

cualquier parte de la célula, capaz de reconocer

a un fármaco y producir una respuesta celular

que modifique el curso de una enfermedad.

• Dianas o genes homólogos: genes o dianas

que poseen similitud entre sí, tanto en la misma

especie como entre distintas especies. Esta

similitud puede derivarse de una ascendencia

común (genes ortólogos) asumiéndose que

tienen la misma función, o bien surgir a partir de

la duplicación de un gen dentro de un mismo

genoma (genes parálogos), que en este caso

tendrían diferente función o especialización.

• Factor de transcripción: proteínas que regulan

la expresión de determinados genes, mediante

la unión a los mismos activando o reprimiendo

su expresión.

• Fenotipo: rasgos o características visibles de un

organismo, determinado por su constitución

genética (genotipo) y por el ambiente en el que

crece y se desarrolla.

• Gen candidato: gen localizado en una región de

un cromosoma sospechosa de estar involucrada

en una enfermedad y cuyos productos proteicos

sugieren que podría ser el gen de la enfermedad

en cuestión.

• Gen mutado: gen que contiene cualquier

cambio respecto al gen original.

• Librería de compuestos: repertorio de

compuestos que presentan variaciones entre sí

en cuanto a sus características y que muestran

una potencial actividad de interés.

• Oligonucleótidos: moléculas de ácido nucleico

de longitud reducida que pueden ser de ADN,

ARN o modificaciones químicas de éstos.

• Tecnologías antisentido: tecnologías basadas

en el empleo de moléculas complementarias a

un fragmento del ARN diana que permiten su

unión al ARN de forma específica, bloqueando su

expresión e impidiendo la producción de la

proteína diana.

• Vectores de expresión: moléculas de ADN que

contienen la información necesaria para dirigir la

síntesis de oligonucleótidos o proteínas en el

interior de la célula.

119


Glosario

Orense, 69, planta 2ª - 28020 MadridTeléfono: 91 449 12 50 • Fax: 91 571 54 89www.gen-es.org

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