Usar la luz de las luciérnagas para diagnósticos médicos rápidos, fáciles y baratos

En la biología y la medicina, a menudo se necesita detectar moléculas biológicas. Por ejemplo, en el diagnóstico del cáncer, los médicos necesitan una forma rápida y fiable de saber si hay células tumorales en el cuerpo del paciente. Aunque hay métodos de detección que cumplen bien con el objetivo, a menudo son complicados, trabajosos y caros. Unos científicos han ideado un modo de usar la enzima responsable de la luz de las luciérnagas para que pueda "olfatear" la molécula biológica escogida como objetivo y emita una señal luminosa si está presente. El resultado es un sistema barato, simple y muy preciso que detecta moléculas biológicas sin la necesidad de dispositivos complejos y costos elevados, y que puede marcar un antes y un después en el campo de la detección biomédica.

Kai Johnsson, Alberto Schena y Rudolf Griss, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza, lograron agregar una pequeña “etiqueta” química en la enzima luciferasa, que produce la luz de las luciérnagas. La etiqueta detecta la proteína escogida como objetivo, y la luciferasa emite una señal luminosa que puede ser percibida a simple vista.

En vez de modificar la luciferasa a fin de que sea sensible a la proteína seleccionada como objetivo, lo cual requeriría un enorme trabajo, los científicos simplemente le agregaron la pequeña etiqueta química.

Ejemplo de la luminiscencia generada por el nuevo sistema. En el tubo marcado con “+S”, está presente la estreptavidina, una proteína que producen algunas bacterias del género Streptomyces. En el tubo marcado con “-S”, no hay estreptavidina. (Foto: Kai Johnsson / EPFL)

La etiqueta actúa como un interruptor: Estando en la posición inicial de cerrado, bloquea la luciferasa, evitando que genere luz. Cuando la etiqueta detecta la proteína escogida como objetivo, se desprende de la luciferasa y se adhiere a dicha proteína. Como resultado, la luciferasa deja de estar bloqueada y comienza a generar luz, lo cual es la señal de que se ha detectado la sustancia de interés.

La activación de luciferasa cuando detecta la proteína genera un brillo lo bastante potente como para verse a ojo desnudo. Esto hace que la técnica de detección no exija usar dispositivos de lectura costosos y complicados, como por desgracia sí ocurre con otros métodos.

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