Valioso como el oro
Científicos argentinos desarrollaron un detector hecho en parte de oro y hebras de ADN, pequeñísimo y de gran sensibilidad, para detectar moléculas que son indicios de enfermedades. Se trata de una dispositivo innovador, de bajo costo y técnica sencilla que permite obtener resultados en tiempo real.
Tan diminuto que una cabeza de alfiler es un gigante a su lado; tan sensible que logra percibir proporciones mínimas; tan veloz que permite usarlo en tiempo real y, como si fuera poco, de bajo costo, aunque lleve oro. Se trata de un nanosensor para detectar moléculas en el organismo que son indicios de enfermedades.
“Este sensor es novedoso”, asegura Fernando Battaglini, profesor de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires. “Es bastante complicado medir moléculas chicas. Hoy existen sistemas para esto, pero requieren de complejas técnicas, más costosas y que demandan mayor tiempo”, compara.
Desde Estados Unidos, su discípula y ahora doctora, Ana Sol Peinetti, da cuenta del proyecto compartido que busca desarrollar sensores para detectar moléculas que son indicios de enfermedades, o biomarcadores. “Esto es un desafío -subraya- porque en el cuerpo los biomarcadores están en muy pequeñas cantidades y en compañía de muchas otras moléculas, entonces, el sensor tiene que ser muy selectivo y sensible”.
Para diseñar algo tan especial, los científicos argentinos echaron mano a nanopartículas de oro y hebras de ADN, entre otros elementos. No es que hayan tratado de engendrar un Robocop, mezcla de metal y vida, al utilizar el material que contiene la información genética. “No usamos el ADN como ADN en sí, porque para ello requeriría estar en una célula. Aquí, el ADN es una molécula más que se emplea para construir cosas”, aclara Battaglini, investigador del CONICET.
Esquema del sistema que sintetizó el equipo de investigadores y muestra cómo funciona el sensor para detectar el biomarcador.
Estos arquitectos científicos se mueven en escalas nanométricas. Para dar una idea de esta dimensión, basta imaginar un milímetro de una regla y dividirlo en un millón de partes iguales. Uno de estos ínfimos pedacitos es un nanómetro. Justamente, en este universo, el equipo argentino puso manos a la obra. “Atrapamos las moléculas de ADN, les construimos una habitación muy pequeña en donde el ADN está en otro entorno. Esto nos permite mejorar muchísimo la señal que se genera frente a la presencia de biomarcadores que nos interesa detectar”, describe Peinetti, y, enseguida, agrega: “Estos biomarcadores, al ser tan pequeños, no generan ninguna señal por sí solos y son muy difíciles de encontrar. Con nuestros sensores logramos detectar concentraciones muy bajas, del orden de una molécula por célula”.
La alta sensibilidad no es la única característica distintiva del nanosensor. “Nosotros logramos miniaturizar el sistema”, subraya Battaglini desde el Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE, UBA-CONICET), sin dejar pasar por alto otro dato clave como el costo de elaboración del mini aparato. “Es barato por más que lleve oro, pues lo usa en mínimas cantidades y la técnica para hacerlo es relativamente sencilla”, precisa.
Años vertiginosos
Medir, detectar los primeros indicios de componentes que hasta hace poco resultaban en gran parte inasibles, es sin duda un logro, y más aún si se realiza de manera veloz. “Entre los investigadores, por ejemplo, en neurofisiología hay necesidad de saber qué está pasando en el organismo con cierta molécula en un determinado momento, es decir, en tiempo real. Entonces, tomar una muestra para analizarla con resultados en unas horas o al otro día, no les sirve a los científicos. La posibilidad de contar con este sistema que, en tiempo real, dice cuál es la cantidad presente, resulta muy útil”, remarca Battaglini, quien jamás imaginó -hace más de 20 años cuando se graduó de químico-, su actual labor. Es decir, envolver nanopartículas de oro con hebras de ADN o aptámeros.
Ana Sol Peinetti
“El futuro cercano de estas estructuras híbridas, formadas de material inorgánico, como las nanopartículas de oro y por biomoléculas, como el ADN, es muy prometedor”, anticipa Peinetti. ¿Sus posibles usos? “En nuestro caso en particular, estamos buscando generar dispositivos que permitan el diagnóstico de enfermedades y que puedan ser usados por cualquiera en cualquier lado. Eventualmente, el objetivo sería poder reducir los equipos de un hospital a un dispositivo que entre en la mano”, contesta Peinetti desde la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Estados Unidos. Allí estudia técnicas de biología molecular para el diseño, síntesis y modificación de secuencias funcionales de ADN en un posdoctorado bajo la dirección del profesor Yi Lu. La idea es “aprovechar al máximo el potencial de estos conocimientos”, concluye.
