Nanosensores para diagnosticar la enfermedad de Alzheimer
En condiciones normales, cada proteína posee una estructura tridimensional predeterminada que resulta fundamental para sus funciones. Sin embargo, en ocasiones las proteínas se desnaturalizan y adoptan estructuras anormales, lo que origina diversas enfermedades. Un ejemplo sería la enfermedad de Alzheimer, causada por la desnaturalización del péptido beta-amiloide en fibrillas y placas que se acumulan en el cerebro del paciente. La detección de estos péptidos mal plegados gracias a un método altamente sensible facilitaría un diagnóstico precoz de esta dolencia. El equipo del proyecto financiado con fondos europeos PROTEPROBE (Electrically Controlled Protein Conformation on 3D Tissue Scaffolds) se propuso desarrollar una técnica combinada para detectar cambios en el plegamiento de las proteínas. Los investigadores emplearon biosensores de nanoplacas para propiciar la detección óptica del plegamiento y la conformación de proteínas, además de transistores electroquímicos para registrar cambios. Como estudio preliminar de esta novedosa técnica, el equipo implantó de forma satisfactoria el prototipo del sistema de detección de fibronectina en células vivas y suero. Utilizando ese sistema, los investigadores pudieron diferenciar claramente fibronectinas ligadas de forma difusa y fibrillas creciendo en una matriz extracelular en desarrollo. Detectar el factor de necrosis tumoral alfa (TNFα) resulta relevante dado su papel preponderante en la función cerebral y en la aparición de convulsiones cerebrales. Un logro significativo del proyecto consistió en la implantación de un sistema con el que detectar esta pequeña citoquina, utilizando para ello nanoplacas funcionalizadas con anticuerpos de la TNFα. El hecho de que la detección en suero se realizara a unos niveles tan bajos —6 pg/ml— resulta impresionante. En suma, el sensor desarrollado por PROTEPROBE ofreció una solución vanguardista para identificar la conformación de las proteínas. Su capacidad para diferenciar las distintas estructuras proteicas la convierte en una herramienta muy valiosa para el diagnóstico de enfermedades relacionadas con la desnaturalización de proteínas.
Palabras clave
Enfermedad de Alzheimer, nanoplaca, transistores electroquímicos, fibronectina, TNFα
