Nueva luz ultravioleta puede identificar la ubicación de las enfermedades

Un nuevo estudio publicado en la edición temprana en línea de procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias revela que Los investigadores de Johns Hopkins han desarrollado una proteína sintética que, cuando se activa con luz ultravioleta, puede mostrar a los médicos exactamente dónde se encuentran ciertos trastornos médicos, como la artritis y el cáncer.
Este asombroso avance allana el camino a un nuevo tipo de tecnología de diagnóstico por imágenes y puede llevar a que los médicos puedan insertar medicamentos en lugares donde la imagen ha detectado enfermedades.
Durante el ensayo, los expertos tuvieron éxito en el uso de la proteína sintética para encontrar cáncer de próstata y de páncreas en modelos de ratón. También pudieron encontrar anomalías del crecimiento óseo compatibles con el síndrome de Marfan.
Los autores señalan que la proteína sintética no identifica exactamente dónde están las células enfermas. Sin embargo, se conecta al colágeno dañado cerca del sitio enfermo.
El colágeno es la proteína más prevalente del cuerpo. Su trabajo principal es proporcionar un entorno estructurado en el que las células pueden construir la piel, los huesos y los nervios. Los científicos dicen que el colágeno dañado es normal, pero el cáncer y otras células enfermas pueden dañar el colágeno más rápido de lo normal. Debido a todo este daño que causa el cáncer y otras enfermedades, la proteína sintética puede hacer su trabajo para encontrar el sitio que necesita ayuda.
S. Michael Yu, miembro de la facultad del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Whiting School of Engineering comentó:

"Estas células de la enfermedad son como ladrones que irrumpen en una casa y causan mucho daño, pero que no están presentes cuando llega la policía. En lugar de buscar a los ladrones, nuestra proteína sintética reacciona ante las pruebas que quedan en la escena del crimen".

Martin Pomper, co-investigador principal del Centro Johns Hopkins de Excelencia en Nanotecnología del Cáncer y profesor de radiología de la Facultad de Medicina conoció a Yu mientras ambos estaban involucrados en el Instituto Johns Hopkins para Tecnología NanoBio.
Él agregó:

"Una importante necesidad médica no satisfecha es una mejor caracterización no invasiva del colágeno alterado, que ocurre en una amplia variedad de trastornos. Michael ha encontrado lo que podría ser una solución muy elegante y práctica, que estamos convirtiendo en un conjunto de imágenes y potencial agentes para diagnóstico y tratamiento ".

Las proteínas sintéticas que se utilizaron durante el estudio son péptidos miméticos de colágeno (CMP). Estos ciertos tipos de proteínas se tiran naturalmente en dirección del colágeno dañado por la enfermedad, donde luego se unen.
Para que los doctores puedan ver dónde viajan las proteínas, colocan etiquetas fluorescentes en cada CMP, por lo que será fácil de detectar con la tecnología de imágenes. Donde sea que el área brille, es una indicación de colágeno que muy probablemente ha sido dañado por una enfermedad.
Al comienzo de la prueba, los científicos pensaron que podrían tener un problema porque las CMP a menudo se pegaban entre sí en lugar del colágeno dañado, lo que les dificultaba distinguir las áreas que necesitaban tratamiento.
Para solucionar este problema, Yang Li, un estudiante de doctorado del Departamento de Química de la Escuela de Artes y Ciencias Krieger en Johns Hopkins y autor principal del estudio, desarrolló CMPS que tenía una caja química a su alrededor, por lo que prohibió unión entre proteínas. Justo antes de que la proteína ingrese a la sangre, el científico usó la luz ultravioleta para "desbloquear" la caja y los CMP pueden continuar su misión para encontrar el área enferma.
Para probar el método de Li, Yu y su equipo inyectaron las proteínas en ratones que estaban infectados con células de cáncer humano de páncreas y próstata.
Durante un lapso de 4 días, se tomaron imágenes fluorescentes que mostraron que los investigadores pudieron observar hebras de la proteína sintética, que viajaba a través de las áreas del tumor por medio de vasos sanguíneos y se adhiere al colágeno dañado por cáncer.
Pruebas similares a esta han demostrado que CMP puede detectar el sitio del cartílago y los huesos que también están cosechando altos niveles de colágeno dañado. Esto llevaría al tratamiento y diagnóstico del daño de los huesos y cartílagos.
Los autores señalan que este método aún no se entiende por completo, sin embargo, encontrar y reconstruir el colágeno ayudará a promover el crecimiento óseo en pacientes que sufren de síndrome de Marfan y podría conducir a grandes avances en el futuro.
Escrito por Christine Kearney