Meir Wilchek (hebreo: מאיר אשר וילצ'ק, nacido el 17 de octubre de 1935) es un bioquímico israelí. [1] Es profesor en el Instituto Weizmann de Ciencias .
Meir Wilchek nació en Varsovia , Polonia, descendiente de una familia rabínica. Durante el Holocausto , escapó de los territorios ocupados por los alemanes a los territorios ocupados por Rusia, y fue trasladado a Siberia , mientras que su padre, que sirvió como rabino comunitario en Varsovia, fue asesinado en el campo de concentración de Flossenbürg . Sobrevivió y emigró a Israel en 1949 con su madre y su hermana. Se graduó con B.Sc. en química de la universidad Bar Ilan y Ph.D. en bioquímica del Instituto Weizmann de Ciencias . Wilchek ha publicado más de 400 artículos científicos y ha consultado a varias empresas de biotecnología . También estaba en la lista del partido de Mafdal y Meimad para la Knesset .
Meir Wilchek es conocido por su investigación en el campo del biorreconocimiento o fenómeno de afinidad y sus diversas aplicaciones, por ejemplo, para la cromatografía de afinidad , el etiquetado de afinidad , la terapia de afinidad y el sistema avidina - biotina . El complejo avidina-biotina es la interacción de mayor afinidad en la naturaleza y su utilización en bioquímica integra todos los enfoques anteriores.
Otras contribuciones incluyen la conversión de serinas en cisteínas , [2] y fue el primero en probar experimentalmente la ecuación de Forster sobre la dependencia de la transferencia de energía con la distancia, [3] un enfoque conocido hoy como FRET . También estudió la estructura fina de estos cromóforos mediante dicroísmo circular . [4] Más recientemente, participó en un equipo de investigación que estudió cómo funciona el ajo a nivel molecular, gracias a un procedimiento biotecnológico único para producir grandes cantidades de alicina pura , el principal componente biológicamente activo del ajo. [5]
La cromatografía de afinidad [6] es un método de separación de 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 fue adoptado para una variedad de otras técnicas. Los usos específicos de la cromatografía de afinidad incluyen la 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, utilizando 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 de subunidades reguladoras y catalíticas. [7] En 1972, Wilchek demostró que el método se puede utilizar para eliminar compuestos tóxicos de la sangre, como lo ejemplifica la eliminación de péptidos hemo de la sangre utilizando albúmina sérica humana inmovilizada, sentando así las bases para la hemoperfusión moderna [8]
El marcador de afinidad es una molécula que tiene una estructura similar a un sustrato particular para una enzima específica . Se considera una clase de inhibidores irreversibles . Estas moléculas modifican covalentemente los residuos del sitio activo para dilucidar la estructura del sitio activo. Utilizando 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, hoy llamados 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 citotóxico a una célula diana específica. Wilchek fue pionero en el campo de la terapia de afinidad, junto con Michael Sela , Ester Hurwitz y Ruth Arnon . En 1975, aplicaron anticuerpos conjugados a fármacos para la administración dirigida de compuestos citotóxicos a las 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 orientación del fármaco. Este enfoque fue adoptado más tarde por otros y finalmente condujo a un tratamiento eficaz del cáncer de mama humano mediante 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 con profármaco enzimático dirigido por anticuerpos ( ADEPT ), utilizando aliinasa conjugada con anticuerpos para producir un agente citotóxico , la alicina, in situ (en el sitio) del cáncer [11].
El sistema avidina - biotina es una técnica para estudiar la interacción entre dos biomoléculas de manera indirecta, de la siguiente manera: la biotina se acopla químicamente a una molécula aglutinante (p. ej., una proteína, ADN, hormona, etc.) sin alterar la interacción con sus molécula diana; Luego se utiliza avidina para formar un “intercalado” entre el aglutinante biotinilado y una molécula indicadora o sonda. Esto permite una variedad de tareas, incluida la localización e identificación del aglutinante o molécula objetivo. En consecuencia, el sistema avidina-biotina puede sustituir con frecuencia a las sondas radiactivas. Junto con Ed Bayer, Wilchek estableció el sistema avidina-biotina como una poderosa herramienta en las ciencias biológicas. A principios de la década de 1970, explotaron 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. Los ejemplos incluyen Western blot , ELISA , ELISPOT y ensayos desplegables. [12] Más recientemente, Wilchek participó en estudios estructurales del complejo avidina-biotina, para caracterizar las propiedades únicas de esta fuerte interacción. Los estudios culminaron con la determinación de la estructura tridimensional del complejo avidina-biotina mediante cristalografía de rayos X, [13], lo que ayuda en el diseño de sitios de reconocimiento artificiales específicos. [14]
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