(PhysOrg.com) - Los biólogos del cáncer han supuesto durante mucho tiempo que las células tumorales arrojan marcadores reveladores a la sangre y que encontrar estos biomarcadores transmitidos por la sangre podría proporcionar un indicador temprano de que el cáncer se está desarrollando en alguna parte del cuerpo. Si bien ha habido algunos avances en la búsqueda de tales marcadores, Los investigadores se han visto obstaculizados en gran medida en esta búsqueda por el hecho de que tales proteínas están presentes en cantidades traza que están ocultas por las pocas proteínas presentes en cantidades mucho mayores. como albúmina y anticuerpos.
Ahora, Un equipo de investigación de la Universidad George Mason ha demostrado que pueden extraer las proteínas "invisibles" enmascaradas por la albúmina y otras proteínas de alta concentración utilizando nanopartículas porosas decoradas con una serie de cebos químicos. cada uno diseñado para recolectar tipos específicos de trazas de proteínas de los fluidos corporales. Mejor todavía, enganchando estas proteínas a los cebos, que están enterrados dentro de los poros de las nanopartículas, los protege de la degradación hasta que puedan ser liberados y analizados mediante espectroscopía de masas.
Alessandra Luchini dirigió el equipo internacional de investigadores que diseñó y probó las nanopartículas de núcleo y capa cargada de cebo. Los investigadores publicaron su trabajo en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .
Las nanopartículas de hidrogel de núcleo-capa se han promocionado como posibles vehículos de suministro de fármacos proteicos que secuestrarían estos fármacos de la acción de las enzimas que degradan las proteínas en la sangre hasta que alcancen sus objetivos en el cuerpo. Luchini y sus colaboradores dieron la vuelta a este paradigma, elegir usarlos para eliminar proteínas de la sangre hasta que se puedan recolectar de manera segura. La clave fue identificar un conjunto de 17 moléculas que los investigadores podrían unir dentro de las estructuras de la cavidad que existen en los hidrogeles. Estas cavidades son lo suficientemente grandes como para dejar entrar la mayoría de las proteínas, pero son demasiado pequeñas para las proteínas relativamente gigantes que prevalecen de manera abrumadora en la sangre y otros fluidos biológicos. Para prevenir fragmentos más pequeños de albúmina, que también son un componente importante de la sangre, de entrar en las nanopartículas, los investigadores agregaron a la capa exterior el ácido vinilsulfónico químico, o VSA, que excluye activamente los fragmentos de albúmina de todos los tamaños.
Para moléculas de cebo, Luchini y sus colegas comenzaron con algunas moléculas de colorante que los bioquímicos han utilizado como agentes de unión a proteínas e inhibidores de las interacciones proteína-proteína en experimentos de cromatografía. Trabajando a partir de las estructuras químicas de estas moléculas, Los investigadores crearon un conjunto de tintes que luego podrían reaccionar con sus nanopartículas de hidrogel de núcleo-capa. Luego mezclan las nanopartículas resultantes con un fluido biológico:sangre completa, orina, y sudor, por ejemplo, y se incubó durante 15 minutos. Las partículas se recogen mediante una centrífuga, y las proteínas capturadas se lavan para su análisis utilizando un conjunto de tampones.
El equipo de Luchini demostró que las nanopartículas permitieron un 10, Amplificación de los niveles de proteínas en el líquido de lavado con una eficacia de 000 veces en comparación con su concentración en sangre. Como resultado, pudieron usar la espectrometría de masas para identificar una variedad de proteínas que antes eran indetectables en la sangre usando cualquier tipo de método que fuera clínicamente útil.
Este trabajo, que fue apoyado en parte por el Instituto Nacional del Cáncer, se detalla en un documento titulado, "Nanopartículas multifuncionales Core-Shell:descubrimiento de biomarcadores previamente invisibles". Investigadores de la Universidad de Estocolmo en Suecia, el Instituto Superiore di Sanità en Roma, Italia, y la Universidad de Turín en Italia también participaron en este estudio.
