Antenas de ADN

Un indicador nanométrico podría acelerar el diseño de fármacos

[Thomas Fuchs]

El desarrollo de fármacos puede convertirse en un éxito o en una pérdida de tiempo, pero ahora un diminuto sensor de ADN podría facilitar la tarea. Al actuar como una «nanoantena fluorescente», el sensor señalaría en el acto si un candidato a fármaco se une a su diana o muestra otra actividad celular. 

Las células se comunican y activan funciones en todo el cuerpo a través de moléculas proteicas. Cuando el mensajero entra en contacto con una proteína de la superficie celular, una de las moléculas que interviene cambia de forma como el candado al inserir la llave, y se desata una reacción. En solo cinco nanómetros de largo (la bicentésima parte del tamaño de una bacteria), las nanoantenas fluorescentes se unen e interaccionan con proteínas a escala molecular. Cada nanoantena reconoce una proteína concreta a la que se une; cuando esta cambia de forma, la nanoantena unida también lo hace y emite luz específica que es captada con un microscopio de fluorescencia. 

En un estudio publicado en Nature Methods, los autores pusieron esas nuevas nanoantenas a trabajar emitiendo señales luminosas cuando cierta proteína digestiva efectuaba cinco actividades distintas en una solución, como reaccionar con anticuerpos o modificar la acidez intestinal. «Es una buena herramienta de la que podemos disponer», opina uno de los autores del estudio, Alexis Vallée-Bélisle, nanotecnólogo en la Universidad de Montréal. 

Otros investigadores han fabricado nanoantenas con metales que se unen a cualquier proteína que encuentran. Pero la nueva antena de ADN es programable para que se fije a una proteína específica, o a una región de la proteína, por medio de una secuencia de elementos básicos llamados nucleótidos. «Son como ladrillos de Lego. Se pueden crear infinitas combinaciones», explica Mina Yesilyurt, física en el Instituto Leibniz de Técnicas Fotónicas, ajena al estudio. La detección de los cambios estructurales que afectan a moléculas específicas tiene grandes implicaciones en el desarrollo de fármacos, afirman los autores del estudio. Vallée-Bélisle toma el ejemplo de una proteína que interviene en la transformación de las células en cancerosas. Se pueden introducir nanoantenas fluorescentes para comprobar si un fármaco bloquea eficazmente la unión de una proteína causante del cáncer a un análogo de una célula sana en el laboratorio. 

Las nanoantenas fluorescentes siguen sujetas a muchas de las limitaciones de las técnicas precedentes, como los falsos positivos que aparecen cuando las proteínas se despliegan a causa de la interferencia provocada por las propias antenas. «No hay ninguna solución milagrosa que resuelva todos los problemas», comenta Ahmet Ali Yanik, ingeniero de nanoplasmónica de la Universidad de California en Santa Cruz, ajeno a la investigación. 

Pero Yanik cree que el enfoque será útil, sobre todo por su coste relativamente asequible en comparación con otros modos de observación de proteínas, como la cristalografía de rayos X. «No hay laboratorio de biología que no disponga de un microscopio de fluorescencia, así que es una técnica que sin duda se difundirá», concluye.

Este artículo apareció publicado en la sección de Actualidad Científica el 1 de abril de 2022.

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