La levadura y la curación de enfermedades

Tabla de contenido

Científicos de la Universidad Ca’ Foscari de Venecia, en colaboración con investigadores de Japón, China, Suiza e Italia, han desarrollado un método innovador para producir y analizar rápidamente una amplia gama de péptidos macrocíclicos, moléculas cada vez más utilizadas en la medicina moderna. La investigación, publicado en Nature Communications, aprovecha la levadura de cerveza familiar, convirtiendo miles de millones de estos pequeños organismos en fábricas fluorescentes en miniatura, cada una capaz de crear un péptido único con posibles aplicaciones terapéuticas.

Imagen de Willi-van-de-Winkel en Pixabay

Los péptidos macrocíclicos son fármacos prometedores porque combinan focalización precisa, estabilidad y seguridad, ofreciendo menos efectos secundarios que los fármacos tradicionales. Sin embargo, los métodos convencionales para descubrir y probar estos péptidos suelen ser complejos, difíciles de controlar, lentos y perjudiciales para el medio ambiente.

Para superar estas limitaciones, los investigadores diseñaron células de levadura de cerveza común para producir individualmente diferentes péptidos macrocíclicos. Cada célula de levadura actúa como una pequeña fábrica que se enciende al producir el compuesto, lo que permite a los científicos identificar rápidamente péptidos prometedores. Utilizando técnicas avanzadas basadas en fluorescencia, el equipo examinó miles de millones de estas microfábricas en tan solo unas pocas horas, un proceso que es significativamente más rápido y ecológico que los métodos existentes.

Sara Linciano, autora principal e investigadora postdoctoral del Departamento de Ciencias Moleculares y Nanosistemas de Ca’ Foscari, explicó que “manipulamos células de levadura para que cada una funcione como una ‘microfábrica’ que se vuelve fluorescente al producir un compuesto específico. Esto nos permitió analizar 100 millones de péptidos diferentes de forma rápida y eficaz”.

Ylenia Mazzocato, codirectora del estudio, destacó la sostenibilidad del enfoque: “Al explotar la maquinaria natural de la levadura, producimos moléculas peptídicas que son biocompatibles y biodegradables, lo que las hace seguras para la salud y el medio ambiente, una verdadero ’enfoque farmacéutico verde’.

El equipo también aclaró cómo estos péptidos se unen con precisión a sus objetivos. Zhanna Romanyuk, que contribuyó con el análisis estructural, expresó que “con cristalografía de rayos X, demostramos las excelentes propiedades de unión de estos péptidos, confirmando su precisión y potencia”.

Aporte al descubrimiento de fármacos
#

Este nuevo método ofrece avances significativos para el descubrimiento de fármacos, especialmente para objetivos desafiantes que los fármacos convencionales no pueden abordar fácilmente. Alessandro Angelini, profesor asociado y coordinador del estudio, enfatizó: “Estamos superando los límites de esta tecnología para crear péptidos macrocíclicos que puedan administrar terapias avanzadas directamente a células específicas, revolucionando potencialmente los tratamientos. Esto podría beneficiar enormemente la salud del paciente y tener importantes impactos científicos y económicos”.

Este trabajo fue parte del Plan Nacional de Recuperación y Resiliencia (PNRR), apoyado por la iniciativa Next Generation EU de la Unión Europea, en el que participaron equipos multidisciplinarios de la Universidad Ca’ Foscari de Venecia, el Instituto de Tecnología de Kioto (KIT), la Academia China de Ciencias, la Universidad de Padua y la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), incluidos expertos en química, biofísica, bioquímica y ciencias computacionales.

Del desarrollo a una startup
#

Parte de esta tecnología ya ha sido patentada por Ca’ Foscari y recientemente adquirida por la startup Arzanya SRL. “Ver que nuestra tecnología gana reconocimiento internacional me enorgullece”, concluyó Angelini. “Espero que Arzanya SRL pueda brindar a nuestros jóvenes investigadores talentosos la oportunidad de perseguir sus pasiones aquí en Italia, sin necesidad de mudarse necesariamente al extranjero”.

Conflicto de intereses
#

S.L., Y.M., Z.R. y A.A. declaran ser cofundadores de Arzanya S.R.L. y han presentado una solicitud de patente ante la Oficina Italiana de Patentes y Marcas en nombre de la Universidad Ca’ Foscari de Venecia, relativa a la generación de las bibliotecas ingenuas de péptidos macrocíclicos de visualización en levadura de este trabajo (número de publicación internacional WO/2025/083029, titulada «Generación de bibliotecas de péptidos macrocíclicos unidos a disulfuro que se muestran en la superficie de células de levadura»). Los demás autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

Cita
#

El artículo científico Screening macrocyclic peptide libraries by yeast display allows control of selection process and affinity ranking fue publicado en Nature Communications. Autores: Sara Linciano, Ylenia Mazzocato, Zhanna Romanyuk, Filippo Vascon, Lluc Farrera-Soler, Edward Will, Yuyu Xing, Shiyu Chen, Yoichi Kumada, Marta Simeoni, Alessandro Scarso, Laura Cendron, Christian Heinis & Alessandro Angelini