Meir Wilchek

La cromatografía de afinidad ^{[ 6 ]} es un método para separar mezclas bioquímicas , basado en una interacción biológica altamente específica, como la que existe entre antígeno y anticuerpo , enzima y sustrato , o receptor y ligando . Posteriormente, el método se adoptó para diversas técnicas. Entre los usos específicos de la cromatografía de afinidad se incluyen la cromatografía de afinidad de anticuerpos, la cromatografía de afinidad de iones metálicos inmovilizados y la purificación de proteínas recombinantes, posiblemente el uso más común del método. Para purificar, las proteínas se marcan, por ejemplo, con etiquetas His o etiquetas GST (glutatión-S-transferasa), que pueden ser reconocidas por un ligando de ion metálico, como el imidazol .

En 1971, Wilchek y sus colegas aplicaron este método para demostrar que la proteína quinasa está compuesta por subunidades reguladoras y catalíticas. ^{[ 7 ]} En 1972, Wilchek demostró que el método puede utilizarse para eliminar compuestos tóxicos de la sangre, como se ejemplifica con la eliminación de péptidos hemo de la sangre mediante albúmina sérica humana inmovilizada, sentando así las bases de la hemoperfusión moderna. ^{[ 8 ]}

Un marcador de afinidad es una molécula con una estructura similar a la de un sustrato específico para una enzima determinada . Se considera una clase de inhibidores irreversibles . Estas moléculas modifican covalentemente los residuos del sitio activo para dilucidar su estructura. Mediante este método, Wilchek colaboró ​​con un equipo que demostró que el sitio de unión de los anticuerpos se encuentra en la porción Fv de la molécula e involucra tres sitios hipervariables, denominados hoy regiones determinantes de la complementariedad (CDR ^{[ 9 ]} ).

La terapia de afinidad, o inmunotoxinas, es un enfoque basado en el biorreconocimiento para administrar selectivamente un fármaco o toxina citotóxica a una célula diana específica. El campo de la terapia de afinidad fue impulsado por Wilchek, junto con Michael Sela , Ester Hurwitz y Ruth Arnon . En 1975, aplicaron anticuerpos conjugados con fármacos para la administración dirigida de compuestos citotóxicos a células cancerosas. ^{[ 10 ]} También demostraron la ventaja de tener un espaciador polimérico entre el anticuerpo y el fármaco, y mostraron la eficacia de conjugar polímeros simples como el dextrano para la administración y la focalización de fármacos. Este enfoque fue posteriormente adoptado por otros y finalmente condujo al tratamiento eficaz del cáncer de mama humano mediante el anticuerpo anti-HER2 humanizado recombinante ( Herceptin ) en una mezcla con paclitaxel y doxorrubicina . En 2003, Wilchek colaboró ​​en un equipo que introdujo un sistema basado en la terapia de profármacos enzimáticos dirigidos por anticuerpos ( ADEPT ), utilizando alinasa conjugada con anticuerpos para producir un agente citotóxico , alicina, in situ (en el sitio) del cáncer ^{[ 11 ].}

El sistema avidina - biotina es una técnica para estudiar la interacción entre dos biomoléculas de forma indirecta, de la siguiente manera: la biotina se une químicamente a una molécula ligando (por ejemplo, una proteína, ADN, hormona, etc.) sin alterar la interacción con su molécula diana; la avidina se utiliza entonces como "sándwich" entre el ligando biotinilado y una molécula reportera o sonda. Esto permite realizar diversas tareas, incluyendo la localización e identificación del ligando o la molécula diana. En consecuencia, el sistema avidina-biotina puede reemplazar con frecuencia a las sondas radiactivas. Junto con Ed Bayer, Wilchek estableció el sistema avidina-biotina como una herramienta poderosa en las ciencias biológicas. A principios de la década de 1970, utilizaron la avidina como sonda y desarrollaron nuevos métodos y reactivos para biotinilar anticuerpos y otras biomoléculas. Hoy en día, el sistema se aplica en investigación y diagnóstico, así como en dispositivos médicos y productos farmacéuticos. Algunos ejemplos incluyen Western blot , ELISA , ELISPOT y ensayos de pull-down. ^{[ 12 ]} Más recientemente, Wilchek participó en estudios estructurales del complejo avidina-biotina para caracterizar las propiedades únicas de esta fuerte interacción. Los estudios culminaron en la determinación de la estructura 3D del complejo avidina-biotina mediante cristalografía de rayos X, ^{[ 13 ]} lo que ayuda en el diseño de sitios de reconocimiento artificiales específicos. ^{[ 14 ]}