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Investigadores de la Universidad Johns Hopkins (Maryland, Estados Unidos) han creado una proteína sintética que, cuando es activada por luz ultravioleta, puede guiar a los médicos en la identificación de partes del cuerpo donde hay cáncer, artritis u otros trastornos.
La técnica podría llevar a un nuevo tipo de diagnóstico con escáner y servir en un futuro para aplicar medicamentos a zonas del cuerpo donde hayan signos de enfermedad. En un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, los científicos probaron con éxito la proteína sintética en modelo murino para localizar cáncer de páncreas y próstata, además de para detectar el crecimiento anormal de la actividad ósea asociada con el síndrome de Marfan.
La proteína sintética desarrollada por el equipo de investigadores se une al colágeno cercano que ha sido degradado por distintas enfermedades como el cáncer.
«Las células enfermas son como ladrones que irrumpen en una casa y provocan muchos daños pero que desaparecen cuando la policía llega», comenta S. Michael Yu del Instituto de Nanobiotecnología de la Universidad Johns Hopkins y autor del estudio. «En vez de buscar a los ladrones, nuestra proteína sintética reacciona ante las pistas dejadas en la escena del crimen.»
Las proteínas sintéticas utilizadas en el estudio, denominadas CMPs, son atraídas a los filamentos de colágeno, particularmente dañados por la enfermedad. Las etiquetas fluroescentes se sitúan en cada CMP permitiendo a los doctores identificar las zonas dañadas mediante equipos de escáner especializados. Las zonas brillantes indican la localización del colágeno dañado asociado con la enfermedad.
En el desarrollo de la técnica, los científicos se enfrentaron a un reto ya que CMPs tendían a unirse una con otra formando estructuras propias, similares al ADN, de una manera que podría impedir que se asociaran con el colágeno dificultando la localización de la enfermedad.
Para remediar esto, los científicos sintetizaron las CMPs que poseían una jaula química para atrapar las proteínas que se unían unas con otras. Justo antes de que la sangre entrara para buscar el colágeno dañado, una potente luz ultravioleta se utiliza para abrir la jaula y permitir que las CMPs inicien su función.
En las pruebas realizadas con ratones que tenían células cancerígenas humanas de próstata y páncreas se comprobó que, a través de una serie de imágenes fluorescentes tomadas durante más de cuatro días, los investigadores rastrearon cadenas simples de proteínas sintéticas esparcidas a través de las zonas del tumor por los vasos sanguíneos y uniéndose al colágeno dañado por el cáncer.
Pruebas similares demostraron que las CMPs podrían identificar huesos y cartílagos que contienen grandes cantidades de colágeno degradado. Por lo tanto, la nueva proteína podría ser utilizada para el diagnóstico y tratamiento relacionados con daño en óseo y en cartílago.
septiembre 3/2012 (Diario Médico)
Yang Lia, Catherine A. Fossb, Daniel D. Summerfieldc, Jefferson J. Doyled, Collin M. Torokb, Harry C. Dietzd, et. al. Targeting collagen strands by photo-triggered triple-helix hybridization. PNAS, agosto 27/2012; doi: 10.1073/pnas.1209721109.
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