PUBLICADO EN 'NATURE COMMUNICATIONS'
Una sonda fluorescente facilita el diagnóstico de infecciones fúngicas
JANO.es · 01 abril 2016 12:16
Un estudio abre nuevas vías para la detección de infecciones causadas por el hongo patógeno 'Aspergillus fumigatus' gracias a una tecnología que introduce nuevos conceptos químicos y biológicos en el uso de biomarcadores del grupo BODIPY.
Algunos péptidos son moléculas altamente indicadas como biomarcadores por su afinidad con una diana específica del A. fumigatus. Mediante la combinación de estos péptidos con un fluoróforo (parte fluorescente de la molécula), se consigue teñir selectivamente esos microrganismos patógenos.
En concreto, el BODIPY es un fluoróforo muy útil por sus propiedades ópticas, y normalmente se asocia con biomoléculas mediante enlaces polares a través de grupos funcionales amina o ácido carboxílico. No obstante, el método tradicional de ligar el BODIPY a biomoléculas altera o destruye el patrón de reconocimiento de estas últimas, de manera que pueden perder afinidad por su diana.
La nueva metodología, en fase de solicitud de patente por la Fundación Bosch i Gimpera (FBG), permite unir el marcador a la biomolécula sin modificar el patrón de polaridad de esta ni su perfil fisicoquímico, y puede contribuir al diseño de futuras técnicas de diagnóstico clínico basadas en estas sondas fluorescentes. El nuevo trabajo, de carácter preclínico, se publica en Nature Communications.
Otro elemento innovador es la metodología química que permite llevar a cabo esa funcionalización de posiciones aparentemente poco reactivas mediante la activación de enlaces C-H en péptidos, descrita por primera vez en un artículo anterior y aplicada a la preparación de péptidos cíclicos estabilizados y nuevas arquitecturas moleculares.
"En el nuevo estudio se ha preservado la estructura del BODIPY, pero lo hemos unido al péptido mediante un enlace carbono-yodo, que se activa por catálisis con complejos de paladio y reacciona selectivamente con grupos C-H pertenecientes a un solo tipo de aminoácidos (el triptófano)", explica Rodolfo Lavilla, miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN).
Esto permite la preparación de péptidos marcados de manera rápida, sencilla y selectiva. Este avance científico también facilitará la manipulación química del grupo BODIPY, que tiene un carácter lábil. La nueva metodología permite su unión específica a través de un nuevo tipo de reactividad muy selectiva.
Además, el equipo de investigación también ha adaptado unas técnicas de síntesis de péptidos que permiten introducir el grupo BODIPY en numerosas secuencias tanto lineales como cíclicas, ampliando así el margen de aplicaciones de la metodología.
Nuevas perspectivas para el diagnóstico médico
Las aspergilosis –infecciones pulmonares por hongos del género Aspergillus– son patologías graves y de diagnóstico difícil y lento. A pesar de las mejoras en la diagnosis y el uso de nuevos antifúngicos, estas infecciones afectan con frecuencia a pacientes mayores y a enfermos hospitalizados o inmunodeprimidos, y a menudo son letales.
Según el estudio, las nuevas sondas BODIPY presentan una alta especificidad en la detección de las infecciones fúngicas en estudios in vitro. "Estamos todavía en una fase preclínica de la investigación; pero en este momento ya se han realizado algunas pruebas de concepto que demuestran la viabilidad del método en el caso de las aspergilosis", declara Lavilla.
"En este caso no se marcan los tejidos humanos. Los hongos patógenos (por ejemplo, elA. fumigatus y otros microorganismos) pertenecen a un filo diferente de bacterias, plantas y animales, y ello posibilita que tengan algunas proteínas específicas y muy distintas de las que presentan otros seres vivos. El péptido reconoce selectivamente esta diana molecular, se une a ella con mucha afinidad y, al estar marcado con el fluoróforo, tiñe los hongos exclusivamente y con claridad", concluye Lavilla.
En concreto, el BODIPY es un fluoróforo muy útil por sus propiedades ópticas, y normalmente se asocia con biomoléculas mediante enlaces polares a través de grupos funcionales amina o ácido carboxílico. No obstante, el método tradicional de ligar el BODIPY a biomoléculas altera o destruye el patrón de reconocimiento de estas últimas, de manera que pueden perder afinidad por su diana.
La nueva metodología, en fase de solicitud de patente por la Fundación Bosch i Gimpera (FBG), permite unir el marcador a la biomolécula sin modificar el patrón de polaridad de esta ni su perfil fisicoquímico, y puede contribuir al diseño de futuras técnicas de diagnóstico clínico basadas en estas sondas fluorescentes. El nuevo trabajo, de carácter preclínico, se publica en Nature Communications.
Otro elemento innovador es la metodología química que permite llevar a cabo esa funcionalización de posiciones aparentemente poco reactivas mediante la activación de enlaces C-H en péptidos, descrita por primera vez en un artículo anterior y aplicada a la preparación de péptidos cíclicos estabilizados y nuevas arquitecturas moleculares.
"En el nuevo estudio se ha preservado la estructura del BODIPY, pero lo hemos unido al péptido mediante un enlace carbono-yodo, que se activa por catálisis con complejos de paladio y reacciona selectivamente con grupos C-H pertenecientes a un solo tipo de aminoácidos (el triptófano)", explica Rodolfo Lavilla, miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN).
Esto permite la preparación de péptidos marcados de manera rápida, sencilla y selectiva. Este avance científico también facilitará la manipulación química del grupo BODIPY, que tiene un carácter lábil. La nueva metodología permite su unión específica a través de un nuevo tipo de reactividad muy selectiva.
Además, el equipo de investigación también ha adaptado unas técnicas de síntesis de péptidos que permiten introducir el grupo BODIPY en numerosas secuencias tanto lineales como cíclicas, ampliando así el margen de aplicaciones de la metodología.
Nuevas perspectivas para el diagnóstico médico
Las aspergilosis –infecciones pulmonares por hongos del género Aspergillus– son patologías graves y de diagnóstico difícil y lento. A pesar de las mejoras en la diagnosis y el uso de nuevos antifúngicos, estas infecciones afectan con frecuencia a pacientes mayores y a enfermos hospitalizados o inmunodeprimidos, y a menudo son letales.
Según el estudio, las nuevas sondas BODIPY presentan una alta especificidad en la detección de las infecciones fúngicas en estudios in vitro. "Estamos todavía en una fase preclínica de la investigación; pero en este momento ya se han realizado algunas pruebas de concepto que demuestran la viabilidad del método en el caso de las aspergilosis", declara Lavilla.
"En este caso no se marcan los tejidos humanos. Los hongos patógenos (por ejemplo, elA. fumigatus y otros microorganismos) pertenecen a un filo diferente de bacterias, plantas y animales, y ello posibilita que tengan algunas proteínas específicas y muy distintas de las que presentan otros seres vivos. El péptido reconoce selectivamente esta diana molecular, se une a ella con mucha afinidad y, al estar marcado con el fluoróforo, tiñe los hongos exclusivamente y con claridad", concluye Lavilla.
Noticias relacionadas
04 May 2015 - Actualidad
Científicos españoles apuntan a la infección con hongos como probable causa de la ELA
El mismo equipo ha presentado evidencias que vinculan las infecciones fúngicas con otras enfermedades neurodegenerativas.
09 Jul 2008 - Actualidad
Intervención precoz, fundamental para prevenir las infecciones fúngicas
Los especialistas señalan que cada vez se tiende más a administrar antifúngicos a los pacientes de alto riesgo sin esperar a tener infección confirmada
07 May 2008 - Actualidad
Cada año se describen de 10 a 20 nuevas especies de hongos patógenos
Los pacientes hematológicos, los neonatos y los trasplantados de órganos sólidos son los más susceptibles de contraer infecciones fúngicas
.png)
No hay comentarios:
Publicar un comentario