Los péptidos son biomarcadores de elección para el diagnóstico de enfermedades graves a partir de biofluidos, pero las técnicas actuales para analizar estos biomarcadores son largas, caras y no suficientemente sensibles. En un estudio publicado en ACS Central Science, los científicos demuestran la posibilidad de identificar de forma única biomarcadores peptídicos de la coagulación gracias a su firma eléctrica a través de un nanoporo.
El FPA existe en varias formas en la sangre, sin fosforilar (rojo), fosforilado (azul) y como una serie de péptidos resultantes de escisiones secuenciales (amarillo y verde). La firma eléctrica de los biomarcadores a través de un nano poro, en particular la tasa de bloqueo actual y el tiempo de residencia (El nombre de residencia se le da a un conjunto de vías que a menudo forman un bucle que tiene el…) en el nano poro, lo hace posible discriminar entre estas variantes y dosificarlas de forma sencilla.
© Juan Pelta.
La detección precoz de enfermedades graves con fines preventivos es, junto con la gestión personalizada de los tratamientos, uno de los grandes retos en materia de (Materia es la sustancia que compone cualquier cuerpo teniendo una realidad tangible. Su…) salud (La salud es un estado de completo bienestar físico, mental y social, y no consiste en…). Es necesario el desarrollo de nuevas pruebas analíticas de alta sensibilidad para la detección directa de biomarcadores a partir de biofluidos. Por ejemplo, los trastornos hemorrágicos asociados con un accidente cerebrovascular (Accidente cerebrovascular (ACV), a veces denominado «ictus…), un infarto de miocardio o un cáncer (El cáncer es una enfermedad caracterizada por una proliferación celular anormal…) pueden estar relacionados a la evolución de biomarcadores, en particular, el biomarcador fibrinopéptido A (FPA). Este biomarcador es una proteína (una proteína es una macromolécula biológica compuesta por uno o más…) que existe en varias formas denominadas variantes. Los ensayos actuales no logran discriminar entre estas variantes y, por lo tanto, la FPA se infrautiliza como biomarcador para la práctica clínica habitual.
En este contexto, los científicos del Laboratorio de Análisis, Modelado y Materiales (Un material es un material de origen natural o artificial que el hombre moldea para…) para la biología (La Biología, comúnmente llamada “bio”, es la ciencia de la vida.. ..), y el medio ambiente (El medio ambiente es todo lo que nos rodea. Son todos los elementos naturales y…) (LAMBE, CNRS/Université Paris-Saclay-Evry/CYU Cergy) y el Centro de Recursos Biológicos Lariboisière (CRB /Hôpital Lariboisière), en colaboración con la start-up Dreampore, utilizó detección eléctrica a través de un nanoporo (10-9 m) para identificar FPA y sus variantes, FPA fosforilado y otros dos derivados. Esta técnica de análisis permite detectar e identificar una sola especie (en ciencias de la vida, la especie (del latínspecies, “tipo”) en el nanoporo mediante una medición eléctrica. Aplicando una diferencia de potencial entre dos compartimentos llenos de un solución iónica y separados por una membrana perforada con un nanoagujero, se puede medir una corriente iónica. Cuando una especie ingresa al nanoporo, bloquea parcialmente los iones y arrastra una caída de corriente dependiendo de su naturaleza química, su conformación (En química, el la conformación de una molécula es la disposición espacial de los átomos que la componen….) y su tamaño.
El estudio publicado en ACS Central Science muestra que esta técnica permite caracterizar cada variante del péptido FPA mediante una señal eléctrica única. Los científicos también demostraron que la forma fosforilada de FPA, una de esas variantes, podría adoptar dos conformaciones diferentes, cada una con diferentes respuestas eléctricas. Por tanto, esta técnica permite discriminar de forma sencilla cada variante de una mezcla (una mezcla es una asociación de dos o más sustancias sólidas, líquidas, gaseosas, etc.), abriendo el camino al desarrollo de nuevas pruebas de diagnóstico portátiles sensibles.
Referencia
Discriminación de nanoporos de derivados de biomarcadores de coagulación y caracterización de una modificación postraduccional.
Aïcha Stierlen, Sandra J. Greive, Laurent Bacri, Philippe Manivet, Benjamin Cressiot y Juan Pelta.
ACS Ciencia Central 2023.
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.2c01256
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