Nanosensores de ADN. Tratamiento personalizado del cáncer.
Un nuevo método de control de células cancerígenas, ha sido reveleado por un equipo de investigadores conjunto, de la Universidad de California en y la Universidad de Roma Tor Vergata, publicado en la "Journal of the American Chemical Society"
Un estructura de conmutación de un
Fuente | Journal America Chemical Society
Se trata de nanosensores a medida, fabricados a partir de moléculas de ADN. Estos sensores se podrían utilizar para personalizar los tratamientos del cáncer y controlar la calidad de las células madre.
nanosensor a partir del ADN (azul y púrpura)
Los nuevos nanosensores pueden detectar rápidamente una amplia clase de proteínas llamadas “factores de transcripción". Éstos factores controlan el destino de nuestras células a través de miles de proteínas.
Alexis Vallée-Bélisle, un investigador del Departamento de UCSB de Química y Bioquímica, quien dirigió el estudio, comentó:
"El papel de estas proteínas es la lectura del genoma y su posterior traducción en instrucciones para sintetizar las diferentes moléculas, de las cuales se componen y tomar el control de la célula. Los factores de transcripción actúan como la "configuración" de nuestras células, al igual que la configuración de nuestros teléfonos u ordenadores. Lo que nuestros sensores hacen es leer los valores de la configuración e interpretarlos"
Cuando los científicos toman células madre y las convierten en células especializadas, lo hacen porque alteran los niveles de algunos de esos factores de transcripción. Este proceso se denomina reprogramación celular.
"Nuestros sensores de seguimiento de las actividades en factor de transcripción, se podría utilizar para asegurarnos de que las células madre han sido debidamente reprogramadas. También se podrían utilizar para determinar qué factores de transcripción son activados o reprimidos en las células cancerosas de un paciente, lo que permitiría a los médicos utilizar la combinación correcta de medicamentos para cada paciente."
Muchos laboratorios han desarrollado maneras de leer los factores de transcripción, sin embargo, el enfoque de esta nueva técnica es muy rápida y conveniente.
Este esfuerzo de investigación comenzó cuando Francesco Ricci se dio cuenta de que toda la información necesaria para detectar la transcripción las actividades de los factores, estaba cifrada en el genoma humano, y podría ser utilizado para construir sensores. Una vez activados, estos miles de diferentes factores de transcripción se unen a su propia secuencia específica de ADN. Utilizan estas secuencias como punto de partida para construir nuevos nanosensores.
El descubrimiento clave que subyace a esta nueva tecnología vino a partir de estudios de los biosensores naturales dentro de las células. "Todas las criaturas, desde las bacterias hasta los seres humanos, controlan su entorno con" interruptores biomoleculares. Cambiar de forma a partir de moléculas de ARN o proteínas".
Inspirados por la eficiencia de estos nanosensores naturales, el grupo de investigación, han utilizando el ADN, en lugar de proteínas o ARN para construir nanosensores sintéticos de conmutación.
Los investigadores creen que esta estrategia en última instancia, puede permitir a los biólogos controlar la activación de miles de factores de transcripción, lo que conlleva a una mejor comprensión de la división celular y los mecanismos subyacentes al desarrollo. Por otra parte, ya que estos nanosensores trabajan directamente en muestras biológicas, también creen que se podrían utilizar para detectar y probar nuevos medicamentos que podrían, por ejemplo, inhibir la actividad del factor de transcripción vinculante responsable del crecimiento de las células tumorales.
__________________________________________________________
Cita: Alexis Vallée-Bélisle, Andrew J. Bonham, Norbert O. Reich, Francesco Ricci, Kevin W. Plaxco. Transcription Factor Beacons for the Quantitative Detection of DNA Binding Activity. Journal of the American Chemical Society, 2011; 133 (35): 13836 DOI: 10.1021/ja204775k
Referencias: University of California - Santa Barbara. AAAS
0 comentarios