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Las luciérnagas pueden verter la luz en diagnósticos
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En biología y medicina, necesitamos a menudo detectar las moléculas biológicas.
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Por ejemplo, en diagnósticos del cáncer, los doctores necesitan maneras rápidas y confiables de saber si las células del tumor están presentes en el cuerpo del paciente. Aunque existan tales métodos de detección, requieren a menudo mucho tiempo, trabajo y dinero. Los científicos de EPFL químicamente han pellizcado la enzima responsable de la luz de luciérnagas para hacer que “huele hacia fuera” las moléculas biológicas de la blanco y que da hacia fuera una señal ligera. El resultado es un sistema de detección barato, simple y altamente exacto que puede cambiar la cara del campo. El trabajo, ahora parte de un arranque de EPFL, se publica en comunicaciones de la naturaleza.
El laboratorio de Kai Johnsson en EPFL, llevado por Alberto Schena y Rudolf Griss, podía agregar una pequeña etiqueta química en el luciferase de la enzima, que produce la luz de luciérnagas. La etiqueta detecta una proteína de la blanco, y el luciferase da hacia fuera una señal ligera que se pueda considerar con un ojo desnudo.
El equipo ha probado maestría en este campo: en 2014, desarrollaron un rápido y molécula fácil que eso llevó a una compañía de lanzamiento, Lucentix de la droga-supervisión. Pensando fuera de la caja, puentearon los dolores de la ingeniería de la proteína en conjunto: ¿en vez de transformar el luciferase para hacerlo sensible para una proteína de la blanco? ¿cuál requeriría el trabajo enorme? lo ataron simplemente a una pequeña etiqueta química.
La etiqueta actúa como interruptor: bloquea el luciferase, evitando que produzca la luz. Cuando la etiqueta detecta su proteína de la blanco, ata a ésa en lugar de otro, quitando el bloque de luciferase. Consecuentemente, el luciferase está libre de encender las luces, que es la señal que se ha encontrado la blanco. En fin, los científicos han creado una solución química para un problema biológico.
“Usted puede pensar en el luciferase marcado con etiqueta como molécula del cyborg,” dice Johnsson. “Medio bio, a medias sintético. ¿Cómo podría usted hacer luciferase sensible a la presencia de otra proteína apenas con mutaciones? Es mucho trabajo. Con este truco químico, todo lo que tenemos que preocuparnos alrededor está diseñando una etiqueta apropiada que pueda reconocer la proteína de la blanco.”
La activación del luciferase cuando detecta su proteína de la blanco es bastante dramática considerar con un ojo desnudo. Esto significa que el sistema no exige los dispositivos costosos y complicados de la lectura.
Pero el éxito tiene implicaciones más amplias. “Esto es un diseño generalizado,” dice Johnsson. “Demuestra cómo usted puede explotar química sintética para crear las proteínas sofisticadas del biosensor.”