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El nuevo descubrimiento podía llevar a tratamientos más rápidos y más efectivos para las complicaciones crónicas de la salud

Un mundo-primer descubrimiento de los investigadores en la universidad de Monash y la universidad de Queensland podía llevar a tratamientos más rápidos y más efectivos para las complicaciones crónicas de la salud, tales como enfermedad cardiovascular y cáncer, con in vivo los biosensores “fluorescentes”.

El equipo de investigación, llevado por el Dr. Simon Corrie del departamento de universidad de Monash de la ingeniería química y del centro del ARCO de la excelencia en ciencia y tecnología Bio-Nanas convergentes, tomó un anticuerpo que ata las proteínas de EGFR (receptor epidérmico del factor de incremento) y las dirigió para vigilar la concentración de proteínas de EGFR en soluciones del suero en un cierto plazo.

Los co-autores del papel, publicados en sensores de ACS, son el Dr. Christian Fercher, el Dr. Martina Jones y profesor Stephen Mahler de la universidad de Queensland y del instituto australiano para la bioingeniería y la nanotecnología.

Una incapacidad para descubrir el incremento de las proteínas de EGFR en seres humanos se puede asociar al revelado de varios tumores, incluyendo cáncer, así como al inicio de enfermedades como Alzheimer.

Usando un mecanismo de la detección de la independiente desarrollado por el equipo de investigación, implicando los tintes fluorescentes, los investigadores crearon un biosensor de un anticuerpo bien conocido que era “leídos” cambios capaces de la proteína de EGFR en tiempo real vigilando cambios perceptibles en los espectros de la fluorescencia.

La capacidad de vigilar concentraciones del biomarker de la proteína en fluídos corporales en tiempo real es inestimable para rastrear a pacientes a riesgo del deterioro rápido, incluyendo ésos que requieren la supervisión personalizada de la droga o ésos en de alto riesgo de las complicaciones que se presentan de estados críticos, como sepsia, ataque del corazón o la reacción del tumor al tratamiento.

Nadie ha podido dirigir un anticuerpo para la prueba contínua hasta ahora.

Todas las pruebas diagnósticas que somos familiares con implican el muestrear algo (sangre, orina, tejido) en un punto determinado a tiempo y el llevar lo mismo un laboratorio para interrogarle. Pero para los pacientes que sufren de las condiciones agudas, en las cuales la hora de diagnosticar y el tratamiento rápido son muy importantes, este proceso diagnóstico tradicional no es bastante bueno.”

El Dr. Simon Corrie, departamento de la ingeniería química, universidad de Monash

“Vigilando cambios dinámicos en proteínas, por ejemplo la proteína nivela el aumento o la disminución en un cierto plazo, es probable ofrecer una información mucho más detallada sobre un proceso de la enfermedad o del tratamiento, solamente los sensores requeridos para hacer esto no exista fuera de la prueba contínua de la glucosa para la diabetes.

“Nuestra capacidad de crear los anticuerpos, que atan reversible a los objetivos y se pueden “leer” usando fluorescencia, los medios podemos desarrollar in vivo los sensores. Estos sensores pueden vigilar los niveles de biomarkers críticos como cambian en un cierto plazo en respuesta a una enfermedad o a un tratamiento, bastante que apenas enviando una muestra a un laboratorio y consiguiendo una foto en un día o dos.

“Estos biomarkers podrían incluir la cantidad de proteínas superficiales en una célula cancerosa e independientemente de si una droga las hace reducir de tamaño, por lo tanto la prueba de la eficacia del tratamiento. Puede también ser utilizado para vigilar la concentración de drogas potencialmente tóxicas, como algunos antibióticos.”

Este descubrimiento podía dirigir un fragmento del anticuerpo capaz reversible de atar a un analito de la proteína (scFv) en una solución química, mientras que conservaba la especificidad de la serie original del anticuerpo.

Con sus esfuerzos, la supervisión in vitro contínua durante horas múltiples fue registrada con éxito.

El “trabajo está en curso emplear los tintes que se adaptan mucho mejor a los usos médicos,” el Dr. Corrie dijo.

“En futuro, contamos con que este proceso sea utilizado para generar un alcance de los biosensores que pueden vigilar la concentración de la proteína contínuo dentro del cuerpo humano, con un proceso biopharmaceutical, o en el ambiente.”

Source:
Journal reference:

Fercher, C., et al. (2021) Recombinant Antibody Engineering Enables Reversible Binding for Continuous Protein Biosensing. ACS Sensors. doi.org/10.1021/acssensors.0c01510.