Un nuevo descubrimiento podría conducir a tratamientos más rápidos y efectivos para las complicaciones crónicas de salud



Un primer descubrimiento mundial realizado por investigadores de la Universidad de Monash y la Universidad de Queensland podría conducir a tratamientos más rápidos y efectivos para las complicaciones de salud crónicas, como las enfermedades cardiovasculares y el cáncer, con biosensores in vivo ‘fluorescentes’.

El equipo de investigación, dirigido por el Dr. Simon Corrie del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Monash y el Centro de Excelencia ARC en Ciencia y Tecnología Bio-Nano Convergente, tomó un anticuerpo que se une a proteínas EGFR (receptor del factor de crecimiento epidérmico) y lo diseñó para monitorear la concentración de proteínas EGFR en soluciones séricas a lo largo del tiempo.

Coautores del artículo, publicado en Sensores ACS, son el Dr. Christian Fercher, la Dra. Martina Jones y el profesor Stephen Mahler de la Universidad de Queensland y el Instituto Australiano de Bioingeniería y Nanotecnología.

La incapacidad para detectar el crecimiento de proteínas EGFR en humanos puede asociarse con el desarrollo de varios tumores, incluido el cáncer, así como con la aparición de enfermedades como el Alzheimer.

Utilizando un mecanismo de detección independiente desarrollado por el equipo de investigación, que involucra tintes fluorescentes, los investigadores crearon un biosensor a partir de un anticuerpo conocido que fue capaz de ‘leer’ los cambios de la proteína EGFR en tiempo real al monitorear los cambios detectables en los espectros de fluorescencia. .

La capacidad de monitorear las concentraciones de biomarcadores de proteínas en los fluidos corporales en tiempo real es invaluable para rastrear a los pacientes con riesgo de deterioro rápido, incluidos aquellos que requieren monitoreo personalizado de medicamentos o aquellos con alto riesgo de complicaciones derivadas de condiciones críticas, como sepsis, ataque cardíaco o tumor. respuesta al tratamiento.

Nadie ha podido diseñar un anticuerpo para pruebas continuas hasta ahora.

Todas las pruebas de diagnóstico con las que estamos familiarizados implican tomar muestras de algo (sangre, orina, tejido) en un momento determinado y llevarlo a un laboratorio para interrogarlo. Pero para los pacientes que padecen enfermedades agudas, en las que el tiempo de diagnóstico y el tratamiento rápido son muy importantes, este proceso de diagnóstico tradicional no es lo suficientemente bueno “.

Dr. Simon Corrie, Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Monash

“Es probable que el monitoreo de los cambios dinámicos en las proteínas, por ejemplo los niveles de proteínas que aumentan o disminuyen con el tiempo, brinde información mucho más detallada sobre una enfermedad o proceso de tratamiento, pero los sensores necesarios para hacer esto no existen fuera de las pruebas continuas de glucosa para la diabetes .

“Nuestra capacidad para crear anticuerpos, que se unen de forma reversible a los objetivos y se pueden ‘leer’ mediante fluorescencia, significa que podemos desarrollar sensores in vivo. Estos sensores pueden controlar los niveles de biomarcadores críticos a medida que cambian con el tiempo en respuesta a una enfermedad o tratamiento, en lugar de simplemente enviar una muestra a un laboratorio y obtener una instantánea en uno o dos días.

“Estos biomarcadores podrían incluir la cantidad de proteínas de superficie en una célula cancerosa y si un fármaco hace que se reduzcan de tamaño, por lo tanto, probar la eficacia de tratamiento. También se puede utilizar para controlar la concentración de medicamentos potencialmente tóxicos, como algunos antibióticos “.

Este descubrimiento fue capaz de diseñar un fragmento de anticuerpo capaz de unirse reversiblemente a un analito proteico (scFv) en una solución química, al tiempo que conserva la especificidad de la secuencia original del anticuerpo.

Gracias a sus esfuerzos, se registró con éxito un seguimiento in vitro continuo durante varias horas.

“Se está trabajando para emplear tintes que sean mucho más adecuados para aplicaciones médicas”, dijo el Dr. Corrie.

“En el futuro, esperamos que este proceso se utilice para generar una gama de biosensores que puedan monitorear la concentración de proteínas de forma continua dentro del cuerpo humano, a través de un proceso biofarmacéutico o en el medio ambiente”.

Fuente:

Referencia de la revista:

Fercher, C., et al. (2021) La ingeniería de anticuerpos recombinantes permite la unión reversible para la biodetección continua de proteínas. Sensores ACS. doi.org/10.1021/acssensors.0c01510.

.



Source link