Investigadores de la Universidad de Florida Central han desarrollado una técnica novedosa que puede brindar a los médicos una herramienta más rápida y sensible para detectar patógenos asociados con la enfermedad inflamatoria intestinal. incluida la enfermedad de Crohn.

La nueva técnica basada en nanopartículas también puede usarse para la detección de otros microbios que han desafiado a los científicos durante siglos porque se esconden profundamente en el tejido humano y son capaces de reprogramar células para evadir con éxito el sistema inmunológico.

Los microbios reaparecen años después y pueden causar problemas de salud graves, como los que se observan en los casos de tuberculosis. Existen métodos de prueba actuales para encontrar estos microbios ocultos, pero requieren mucho tiempo para completarse y, a menudo, retrasan el tratamiento eficaz durante semanas o incluso meses.

El profesor asociado de la UCF J. Manuel Pérez y el profesor Saleh Naser y su equipo de investigación han desarrollado un método que utiliza nanopartículas recubiertas con marcadores de ADN específicos para los patógenos esquivos. La técnica es eficaz y más precisa que los métodos actuales para detectar incluso pequeñas cantidades de un patógeno. Más importante, se necesitan horas en lugar de semanas o meses para obtener resultados, potencialmente dando a los médicos una herramienta más rápida para ayudar a los pacientes.

"Nuestra nueva técnica ha superado los métodos moleculares y microbiológicos tradicionales, "dijo Naser, profesor de la Facultad de Medicina de la UCF. "Sin comprometer la especificidad o la sensibilidad, el nanométodo produjo resultados fiables y precisos en cuestión de horas en comparación con meses ".

Los trabajos de investigación traslacional del grupo se publican en la edición de hoy de la revista Más uno.

El equipo creó nanosensores de relajación magnética de hibridación (hMRS) que pueden extraer y detectar cantidades minúsculas de ADN de patógenos que se esconden dentro de las células de un paciente. los
Las hMRS delgadas como un cabello se componen de una nanopartícula de óxido de hierro recubierta de polímero y se modifican químicamente para unirse específicamente a un marcador de ADN que es exclusivo de un patógeno en particular.

Cuando las hMRS se unen al ADN del patógeno, se detecta una señal de resonancia magnética, que se amplifica por las moléculas de agua que rodean la nanopartícula. Luego, el investigador puede leer el cambio en la firma magnética en una pantalla de computadora o dispositivo electrónico portátil, como un teléfono inteligente, y determinar si la muestra está infectada con un patógeno en particular.

Los investigadores utilizaron Mycobacterium avium spp. paratuberculosis (MAP), un patógeno que ha sido implicado en la causa de la enfermedad de Johne en el ganado y la enfermedad de Crohn en humanos, para probar su técnica. Utilizaron una gran cantidad de muestras de sangre y tejido de biopsia de pacientes con enfermedad de Crohn y muestras de carne de ganado con enfermedad de Johne.

"Se trata de brindar a los profesionales médicos herramientas fáciles y confiables para comprender mejor la propagación de una enfermedad, mientras ayuda a las personas a recibir tratamiento más rápido, "dijo Pérez, que trabaja en el Centro de Tecnología de Nanociencia de la UCF. "Ese es mi objetivo. Y ahí es donde la nanotecnología realmente tiene mucho que ofrecer, particularmente cuando la tecnología ha sido validada mediante métodos clínicos, muestras alimentarias y ambientales como es nuestro caso ”.

El Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (NIGMS), que forma parte de los Institutos Nacionales de Salud, y financió la investigación, dijo que este tipo de investigación básica puede proporcionar la base para los avances médicos.

"Solo el año pasado, El Dr. Pérez y su equipo descubrieron inesperadamente la propiedad de unión al ADN de sus nanosensores magnéticos, y ahora han demostrado que puede convertirse en la base de un rápido prueba de laboratorio sensible para bacterias y virus difíciles de medir en muestras de pacientes, "dijo Janna Wehrle, Doctor., de NIGMS. "Este es un ejemplo maravilloso de la rapidez con la que un avance puede pasar del banco de investigación para satisfacer una necesidad clínica importante".