Tecnología
Científicos españoles crean un chip que monitoriza miles de genes a la vez
Un equipo de investigadores españoles ha desarrollado un chip capaz de monitorizar la actividad de miles de genes y enzimas simultáneamente
MADRID, ESPAÑA.- Un equipo de investigadores españoles ha desarrollado un chip capaz de monitorizar la actividad de miles de genes y enzimas simultáneamente, un dispositivo que servirá para el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades como el cáncer.
El dispositivo, fruto de la síntesis de 2 mil 500 moléculas, da una visión en tiempo real del metabolismo de cualquier célula u organismo vivo y consigue establecer su atlas metabólico hasta el punto de diferenciar la huella dactilar metabólica de cada muestra analizada, es decir, los atributos que la diferencian del resto.
La investigación, publicada en la revista Science y resultado de 5 años de trabajo, ha sido dirigida por el investigador del Instituto de Catálisis (CSIC) Manuel Ferrer, en colaboración con científicos del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC) y la Universidad española de Oviedo, junto con laboratorios de Alemania, Italia y Reino Unido.
El metabolismo es el conjunto de miles de reacciones bioquímicas interconectadas y procesos físico-químicos que ocurren en una célula o conjunto de células.
Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a nivel molecular y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse y mantener sus estructuras.
La comunidad científica estima que, cuando alguna de estas funciones se daña, se originan alteraciones transitorias o permanentes que afectan al metabolismo celular y por tanto pueden originar enfermedades como el cáncer.
Un organismo contiene entre mil y cinco mil reacciones bioquímicas.
Por ello, según los autores de este estudio, evaluar la presencia o ausencia de las mismas resulta casi "imposible mediante los métodos de análisis convencionales usados hasta la fecha".
El nuevo chip ofrece una "oportunidad sin precedentes ya que puede monitorizar la actividad de miles de genes y enzimas simultáneamente", afirman sus creadores.
"Se pueden diferenciar células normales de aquellas que han sido dañadas", apuntó Ferrer.
Para desarrollar el dispositivo, los investigadores sintetizaron 2 mil 500 moléculas, que constituyen los sustratos iniciales, finales e intermedios de la gran mayoría de las reacciones biológicas conocidas en organismos vivos.
Después, depositaron las moléculas en un chip y añadieron sobre el mismo un extracto de proteínas con el que se puede estudiar la presencia o ausencia de reacciones biológicas mediante la emisión de una sonda fluorescente.
Según Ferrer, "aún es temprano para poder predecir el potencial del chip pero, dado que puede analizar cualquier tipo de célula humana sin necesidad de conocer su genoma, será de gran ayuda para futuros test de diagnóstico y para el tratamiento de enfermedades".
El estudio abre también nuevas expectativas en la identificación de dianas terapéuticas para el tratamiento de bacterias patógenas causantes de enfermedades infecciosas, así como para identificar alteraciones metabólicas causantes, por ejemplo, de cáncer.
El dispositivo, fruto de la síntesis de 2 mil 500 moléculas, da una visión en tiempo real del metabolismo de cualquier célula u organismo vivo y consigue establecer su atlas metabólico hasta el punto de diferenciar la huella dactilar metabólica de cada muestra analizada, es decir, los atributos que la diferencian del resto.
La investigación, publicada en la revista Science y resultado de 5 años de trabajo, ha sido dirigida por el investigador del Instituto de Catálisis (CSIC) Manuel Ferrer, en colaboración con científicos del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC) y la Universidad española de Oviedo, junto con laboratorios de Alemania, Italia y Reino Unido.
El metabolismo es el conjunto de miles de reacciones bioquímicas interconectadas y procesos físico-químicos que ocurren en una célula o conjunto de células.
Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a nivel molecular y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse y mantener sus estructuras.
La comunidad científica estima que, cuando alguna de estas funciones se daña, se originan alteraciones transitorias o permanentes que afectan al metabolismo celular y por tanto pueden originar enfermedades como el cáncer.
Un organismo contiene entre mil y cinco mil reacciones bioquímicas.
Por ello, según los autores de este estudio, evaluar la presencia o ausencia de las mismas resulta casi "imposible mediante los métodos de análisis convencionales usados hasta la fecha".
El nuevo chip ofrece una "oportunidad sin precedentes ya que puede monitorizar la actividad de miles de genes y enzimas simultáneamente", afirman sus creadores.
"Se pueden diferenciar células normales de aquellas que han sido dañadas", apuntó Ferrer.
Para desarrollar el dispositivo, los investigadores sintetizaron 2 mil 500 moléculas, que constituyen los sustratos iniciales, finales e intermedios de la gran mayoría de las reacciones biológicas conocidas en organismos vivos.
Después, depositaron las moléculas en un chip y añadieron sobre el mismo un extracto de proteínas con el que se puede estudiar la presencia o ausencia de reacciones biológicas mediante la emisión de una sonda fluorescente.
Según Ferrer, "aún es temprano para poder predecir el potencial del chip pero, dado que puede analizar cualquier tipo de célula humana sin necesidad de conocer su genoma, será de gran ayuda para futuros test de diagnóstico y para el tratamiento de enfermedades".
El estudio abre también nuevas expectativas en la identificación de dianas terapéuticas para el tratamiento de bacterias patógenas causantes de enfermedades infecciosas, así como para identificar alteraciones metabólicas causantes, por ejemplo, de cáncer.
Síguenos en