Avances en la expresión de proteínas

Squires: En la última década y media han proliferado nuevos métodos para expresar proteínas más rápida y confiablemente. Las innovaciones en esta área han incluido la mejora de los huéspedes de expresión para introducir más capacidad fenotípica y producir proteína activa, no degradada. Por ejemplo, los huéspedes han sido modificados para sobre-expresar moduladores de plegado o han sido mutados para eliminar las actividades proteolíticas. También, ha habido un gran incremento en el número de estas herramientas disponibles comercialmente, que ponen muchas estrategias efectivas al alcance de los investigadores con recursos limitados. Los últimos varios años han visto también el surgi-miento de tecnologías de plataforma patentadas, cada una de las cuales ofrece algunas ventajas en la expresión de proteínas difíciles o que entregan un proceso corriente abajo ventajoso. Ejemplos de esto incluyen plataformas tales como una cepa de Escherichia coli que secreta producto al espacio extracelular (Wacker Chemie AG), una caja de herra-mientas de promotores regulados en la levadura Pichia pastoris (VTU Technologies) y una plataforma de expresión completamente única basada en Pseudomonas fluorescens (Pfenex). La plataforma de Pfenex ha demostrado ser altamente efectiva en la expresión de una variedad de tipos de proteínas y emplea una tecnología de proceso paralela de alto rendimiento en la cual un millar o más de cepas de expresión única se construyen y analizan en alrededor de un mes.

Se han hecho tipos similares de mejoras en la selección de huéspedes de expresión de mamíferos para el alcance de la expresión de la proteína blanco, incluyendo selección celular activada por fluorescencia para la selección de clones productivos. Estas tecnolo-gías son particularmente efectivas en la identificación de líneas celulares que expresan altos niveles de anticuerpos monoclonales construidos.

Además de estos tipos de mejoras al huésped y la estrategia de expresión, se han im-plementado avances en el diseño del gen que van más allá de la tradicional adherencia a las tablas de uso del codón, como es la tecnología desarrollada por el ADN 2.0. Los algo-ritmos específicos del huésped, con datos de expresión aprendidos que modulan las se-cuencias del ADN manteniendo mientras tanto constante la secuencia de aminoácidos de la proteína pueden agregar todavía otra dimensión a la lista de herramientas efectivas para la producción de proteína. La comunidad de investigadores involucrados en todos los aspectos de producción de proteína es ciertamente mucho mejor de lo que era hace 20 años en su capacidad de dar soluciones a la expresión de proteína, aunque tomará mucho más trabajo entender todos los aspectos de la naturaleza de la expresión de proteínas para llegar a principios universalmente aplicables. Esas soluciones necesariamente involucrarán una caja de herramientas aún más amplia de enfoques a los que se necesitará acceder a través de herramientas de procesos paralelos más avanzados. La diferencia principal ahora es que se dispone de un esquema multidimensional del gene y la expresión de proteínas para la gran mayoría de los investigadores, mientras que hace 20 años el proceso era unidimensional y digital, dando sólo como resultado un sí o un no.

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