MADRID, 10 de octubre de 2025 – Un proyecto internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha ‘resucitado’ y ‘evolucionado’ una enzima ancestral extinta que tiene aplicaciones potenciales en el estudio de la prevención del cáncer y en neurobiología.
El trabajo, publicado en la revista ‘Nature Chemical Biology’, se basa en el cálculo de secuencias enzimáticas ancestrales, la producción de las mismas en células modernas y su evolución dirigida en el laboratorio para adaptarla a nuevas funciones. «El diseño final de la enzima ha sido como viajar atrás y adelante en la escala temporal de la evolución», destaca Miguel Alcalde, investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP).
La enzima diseñada es un tipo de lacasa fúngica, producida por ciertos hongos que degradan la madera en la naturaleza. «Testamos lacasas de hongos actuales, pero no dieron buenos resultados cuando se intentaron producir en células humanas, pero sí funcionó una lacasa ancestral», señala David González, investigador del CSIC en el ICP.
Una vez secuenciada y producida a partir de células modernas, la enzima ancestral fue optimizada para conseguir sus propiedades biomédicas mediante herramientas de evolución dirigida, que emulan el proceso de evolución natural, pero a escala de laboratorio.
Una enzima versátil para la biomedicina
El equipo de investigación puso a prueba el potencial de la enzima en biomedicina tras su diseño y producción, mostrándola en la superficie de las células humanas. «Observamos que, mediante herramientas de marcado en superficie, la enzima puede actuar como sonda para mapear el proteoma (proteínas de membrana) en la superficie de las células humanas y los cambios que ocurren durante la activación de las células T en presencia de tumores», añade Alcalde. Estos resultados abren la puerta a crear nuevos marcadores para la detección de cáncer de manera no invasiva.
La aplicación de esta enzima también ha demostrado ser muy relevante para estudios de microscopía electrónica aplicados a neurobiología, ya que permite delinear interacciones de neuronas neuromotoras con paquetes de fibras musculares para estimular la motricidad. «Esto lo hemos validado en moscas transgénicas mediante ensayos in vitro, analizando por microscopía electrónica el delineado superficial entre neuronas generado por la acción de la enzima», explica Gonzáles.
El consorcio de este proyecto tiene un marcado carácter multidisciplinar, con expertos en marcado en superficie de células humanas T y de cerebro (Universidad de Stanford), en proteómica (Universidad de Harvard y MIT) y en ingeniería de enzimas mediante evolución dirigida y resurrección ancestral (Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC).
