Investigadoras del Instituto IMDEA Nanociencia en colaboración con el Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Clínico San Carlos en Madrid han desarrollo un método experimental que podría permitir cribados rápidos para detectar antes la ELA y monitorizar así el efecto de los fármacos en los pacientes.
Cada 21 de junio, Día Mundial de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA), todos los medios de comunicación remarcamos lo importante que es financiar la investigación para comprender, detectar y tratar las enfermedades neurológicas crónicas. Y, aunque este llamamiento debería hacerse todos los días, hoy nos hacemos eco de una prometedora investigación que puede ayudar a entender mejor esta enfermedad.
Liderado por la doctora Valle Palomo, un equipo de investigadoras del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia (IMDEA Nanociencia) ha presentado una técnica que se puede combinar con métodos utilizados de manera rutinaria en los hospitales y que permitiría detectar un biomarcador de los enfermos de ELA: la localización anómala de las proteínas en sus células.
En el año 2025, Valle Palomo recibió el apoyo de CaixaImpulse Innovación en Salud de Fundación ”la Caixa” para desarrollar una prueba de sangre para detectar la ELA en sus primeras fases. Ella y su equipo han avanzado en esta línea de investigación: «En los pacientes de ELA, algunas proteínas del interior celular se deslocalizan, es decir, dejan de estar donde deberían y se encuentran en sitios diferentes a los habituales —comenta Valle Palomo—. Una de las proteínas para la que se observa esto es la proteína TDP-43. Esta proteína, que se encuentra mayoritariamente en el núcleo de células sanas, se ha detectado en cantidad elevada en el citoplasma de células enfermas».
El abordaje nanotecnológico ha permitido medir de manera eficiente la localización anómala de proteínas como biomarcador de ELA.
Para medir esta localización anómala de proteínas se utilizan marcadores fluorescentes. «Combinados con técnicas de microscopia, los marcadores fluorescentes nos informan tanto de la cantidad de proteína que hay en el interior celular como de su localización. Esta técnica sería equivalente a hacer una foto de la célula mostrando su interior y, por lo tanto, permite observar de dónde viene la fluorescencia».
Sin embargo, aunque este método es muy útil para analizar células individuales, no es adecuado para analizar muchas células de distintos pacientes, algo fundamental en la práctica clínica. Por el contrario, otras técnicas que sí se utilizan para medir rápidamente muchas células no hacen estas fotos, solo contabilizan la fluorescencia de cada célula sin diferenciar de qué parte proviene. Aquí entra en juego el descubrimiento de las investigadoras del IMDEA Nanociencia.
«Nuestra estrategia es utilizar un etiquetado fluorescente que sí nos permita localizar esas proteínas sin necesidad de la foto —continúa Valle Palomo—. Esto lo hemos conseguido gracias a utilizar nanopartículas que ya habíamos caracterizado previamente y que sabemos que no van a entrar al compartimento más interior y protegido de una célula, su núcleo. Gracias a que sabemos esto, podemos afirmar que, aunque no hagamos foto, la fluorescencia de la proteína que medimos solo viene del citoplasma celular y por tanto nos permite conocer su localización».
Por lo tanto, con este sistema ya no hace falta detectar con precisión de qué punto de la célula llega la fluorescencia. Basta un análisis que nos diga si la fluorescencia está presente o no, ya que solo puede provenir del citoplasma.
Para conseguir el cribado rápido, el descubrimiento del equipo de IMDEA Nanociencia se une a la citometría de flujo, una técnica muy común en los hospitales: «La citometría de flujo mide de manera muy rápida miles de células por segundo –explica Valle Palomo–. Para identificar proteínas asociadas a esas células, la técnica recoge la fluorescencia que emite cada célula y, por lo tanto, podemos saber cuántas de todas las células que tenemos presentan nuestra proteína deslocalizada y con qué intensidad. Además, esta técnica requiere menos preparación y tiempo de medida, por lo que se utiliza de manera rutinaria en los hospitales como método de diagnóstico».
El objetivo final de esta estrategia es detectar antes la ELA, clasificar a los pacientes y monitorizar el efecto de los fármacos.
Los resultados se han publicado en la revista ACS Sensors y forman parte de un proyecto que combina nanotecnología, biomedicina y diagnóstico. El equipo de Valle Palomo ha realizado hasta ahora una prueba de concepto y planean ampliar el estudio para validarlo clínicamente. Los resultados están demostrando un claro potencial de la técnica como herramienta de cribado rápido. «El objetivo principal es afianzar este método y explorar si podría ser utilizado como un biomarcador temprano para la ELA y para monitorizar el efecto farmacológico en los pacientes», afirma la investigadora.
El trabajo es fruto de la colaboración entre investigadoras en IMDEA Nanociencia, el Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Clínico San Carlos, el Centro de Neurociencias Cajal-CSIC y el Centro de Investigaciones Biológicas "Margarita Salas"-CSIC. Ha sido financiado parcialmente por la Agencia Estatal de Investigación, la Fundación ”la Caixa” y la acreditación Excelencia Severo Ochoa a IMDEA Nanociencia.
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