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Functional assays for membrane protein on nanostructured supports

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Ensayos farmacológicos en chips

El ensayo de fármacos puede llegar a ser un proceso muy largo y costoso. Un proyecto europeo trata de remediarlo integrando componentes celulares y fármacos en proceso de validación en un chip biosensor.

Salud

Para que un medicamento sea eficaz, debe actuar sobre las células adecuadas y, por regla general, penetrar en el interior de la célula. Para ello debe atravesar la membrana celular, que es la cubierta protectora externa compuesta de una combinación de proteínas y lípidos (proteolípido). La membrana celular filtra lo que entra y sale de la célula. Las proteínas que controlan estas entradas asimilan lo que la membrana permite que entre. Por ello no sorprende que el 50\;% de todos los medicamentos vayan dirigidos a estas puertas de entrada bioquímicas. El objetivo fundamental del proyecto comunitario Asmena consiste en acortar la transición de los fármacos desde el laboratorio hasta la farmacia. Un medio de lograrlo es ampliar los conocimientos que se poseen sobre las proteínas de membrana y sobre sus interacciones precisas con cada fármaco. Actualmente en la validación de medicamentos se emplean marcadores fluorescentes que permiten observar su trayectoria por el interior de la célula. No obstante, esto conlleva el riesgo de que el marcador afecte al grado de eficacia del medicamento. Los científicos del proyecto se proponen sustituir los ensayos sin etiquetas por ensayos en chips. El trabajo en el entorno a escala econométrica de un chip plantea diversas dificultades, pero los investigadores de Asmena ya han encontrado varias soluciones en lo que va de proyecto, el cual concluirá en noviembre de 2011. Los resultados obtenidos hasta la fecha son muy alentadores. Las membranas proteolipídicas se autoensamblan en el chip y se estabilizan con materiales nanoporosos especiales. Las membranas se pueden dotar de muy diversas proteínas sobre las que después se precipitan simultáneamente una variedad de moléculas potencialmente terapéuticas. Además los investigadores pueden seguir la trayectoria seguida por el medicamento una vez se ha adherido a la proteína de membrana. Para ello cuentan con una nueva técnica de detección basada en luz pálida que saca a relucir el transporte mediado por proteínas a través de membranas. Este sistema miniaturizado ofrece un límite de detección comparable al de los sensores macroscópicos de tecnología punta. Al mismo tiempo, se aproxima tanto a la detección de moléculas de proteínas únicas como los sensores basados en una única nanopartícula. La combinación de varios ensayos en un chip dará lugar a una plataforma versátil en la que se podrán ensayar múltiples fármacos dirigidos a distintos tipos de proteínas de membrana. El perfeccionamiento de la validación farmacológica acorta el proceso de desarrollo de medicamentos gracias a un cribado más eficiente. Además, el nuevo chip biosensor podría eliminar la necesidad de realizar ensayos con animales y reducir el riesgo inherente a los ensayos clínicos en humanos.

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