Dos investigadores de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) desarrollaron una tecnolog\u00eda in\u00e9dita en Brasil para diagn\u00f3sticos cl\u00ednicos basados en la utilizaci\u00f3n de reacciones que emiten luz y permiten medir el nivel de varias enzimas de inter\u00e9s de los laboratorios. La presencia y la cantidad de esas enzimas determinan la existencia de una enfermedad relacionada con ellas. Con las nuevas t\u00e9cnicas, las enzimas crecen y provocan reacciones qu\u00edmicas en sustancias org\u00e1nicas, llamadas sustratos, el punto central del estudio de los equipos de los profesores Luiz Henrique Catalani, del Instituto de Qu\u00edmica, y Ana Campa, de la Facultad de Ciencias Farmac\u00e9uticas.<\/p>\n
En la investigaci\u00f3n, fue posible sintetizar los sustratos utilizando una materia prima m\u00e1s sencilla y m\u00e1s barata que aquellos productos importados que est\u00e1n disponibles en el mercado. Campa destaca tambi\u00e9n que el objetivo es crear sustratos menos t\u00f3xicos para los profesionales del \u00e1rea de an\u00e1lisis cl\u00ednicos y para su descarte en los efluentes, al margen de ser m\u00e1s pr\u00e1cticos, sensibles y estables. Seg\u00fan Catalani, esos sustratos son mol\u00e9culas que poseen una estructura principal fija y una parte variable, en funci\u00f3n del tipo de enzima que actuar\u00e1 sobre ellos. “La acci\u00f3n de la enzima sobre el sustrato dispara una serie de reacciones que culminan en la producci\u00f3n de luz.”<\/p>\n
La emisi\u00f3n total de luz del sistema no puede observarse a simple vista. Debe ser medida por un equipo denominado lumin\u00f3metro. El resultado puede verse en un gr\u00e1fico en el cual la intensidad de la luz emitida es comparada con una curva patr\u00f3n, permitiendo as\u00ed obtener informaciones sobre la cantidad de enzimas presente, por ejemplo, en la porci\u00f3n de sangre analizada. La enzima act\u00faa como un marcador conectado en la ocasi\u00f3n a un anticuerpo, en un proceso llamado de enzimainmunoensayo (EIA), que puede indicar la presencia de una enfermedad.<\/p>\n
Enzima de la pancreatitis Cuando el m\u00e9dico tiene alguna duda sobre cualquier patolog\u00eda del p\u00e1ncreas, suele pedir un an\u00e1lisis de lipasa pancre\u00e1tica. “Quiz\u00e1s solo un laboratorio de S\u00e3o Paulo haga ese an\u00e1lisis como base en el nuevo procedimiento. La mayor parte usa aquellos que denominan como marcadores secundarios – otras enzimas que marcan la patolog\u00eda”. Para ello, realizan el ensayo a partir de una mezcla de aceite de oliva y agua. Cuando la lipasa es adicionada a esa mezcla se produce una alteraci\u00f3n en la composici\u00f3n turbia de la mezcla que puede determinar la actividad de la lipasa en el suero. “Nuestro proceso es mucho m\u00e1s sensible y m\u00e1s preciso.”<\/p>\n Adem\u00e1s de los radiois\u00f3topos “Hubo un gran avance de los radioinmunoensayos durante mucho tiempo, incluso con una facilitaci\u00f3n del trabajo. Pero esa t\u00e9cnica es muy cara, por varios aspectos, entre ellos la producci\u00f3n y el descarte del radiois\u00f3topo, la necesidad de un esquema especial de seguridad en el laboratorio y las normas laborales que deben ser observadas”.<\/p>\n El investigador ejemplifica ese cambio con el trabajo del equipo con relaci\u00f3n a la enzima ALP (fosfatasa alcalina), que hidroliza (reacciona con el agua) fosfatos: “La parte del sustrato variable es un fosfato, que tuvo su estructura alterada de forma tal que la enzima pase a reconocer el sustrato. Podemos ahora desarrollar una metodolog\u00eda que, en vez de radiois\u00f3topo, utilice un sustrato sencillo, barato y eficiente para cuantificar la acci\u00f3n de la enzima en un inmunoensayo con medida de quimioluminescencia. Este tipo de tecnolog\u00eda ha borrado a los radioinmunoensayos del mercado”, afirma Catalani.<\/p>\n Marcar anticuerpos Catalani y Campa desarrollan otros trabajos con Luiz Marcos da Fonseca e Iguatemy Louren\u00e7o Brunetti, de la Facultad de Ciencias Farmac\u00e9uticas de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Araraquara, y Roberto Passetto Falc\u00e3o, de la Facultad de Medicina de Ribeir\u00e3o Preto de la USP, que tiene una colecci\u00f3n de c\u00e9lulas de leucemia para investigaciones. En uno de los trabajos, se constat\u00f3 que un sustrato desarrollado por el grupo tiene posibilidades de ser usado en la clasificaci\u00f3n de algunos tipos de leucemia.<\/p>\n En la identificaci\u00f3n de esas enfermedades, en un primer momento el personal del laboratorio analiza el formato de las c\u00e9lulas blancas de la sangre. A continuaci\u00f3n, son realizadas pruebas de las caracter\u00edsticas y acciones qu\u00edmicas de esas c\u00e9lulas. Para algunos tipos, la enzima esterasa pasa a ser un marcador importante. De acuerdo con Ana, uno de los sustratos creados por el equipo permite una diferenciaci\u00f3n de la actividad de la esterasa en monocito (tipo de c\u00e9lula blanca) en relaci\u00f3n con otros tipos de c\u00e9lulas. “En base a ello, proponemos un m\u00e9todo para la clasificaci\u00f3n de algunos tipos de leucemia.”<\/p>\n Sin patentes
\n<\/strong>La acci\u00f3n enzim\u00e1tica puede ser verificada en un examen de fluido corporal – suero sangu\u00edneo o cualquier otro – para la identificaci\u00f3n de la actividad de una enzima que indica la existencia de una enfermedad. Un ejemplo es la pancreatitis, que genera un aumento en el nivel de la enzima lipasa en la sangre. “Ese aumento puede ser detectado si se utiliza un sustrato que pueda ser reconocido por la lipasa”, dice Catalani.<\/p>\n
\n<\/strong>Otro uso de la tecnolog\u00eda con enzimas en an\u00e1lisis cl\u00ednicos es la sustituci\u00f3n de los radiois\u00f3topos como marcadores para verificar la presencia en el organismo de un ant\u00edgeno – virus o bacteria, por ejemplo. En los radioinmunoensayos (RIA), en uso desde los a\u00f1os 50, los anticuerpos son previamente producidos, aislados y marcados con un elemento radioactivo. Durante el ensayo, \u00e9stos se unen al ant\u00edgeno formando un complejo que es separado del medio de an\u00e1lisis. Seg\u00fan Catalani, esta t\u00e9cnica ha perdido terreno gradualmente en los \u00faltimos 20 a\u00f1os, dando lugar al uso de los enzimainmunoensayos.<\/p>\n
\n<\/strong>Ana Campa explica que la tercera utilidad de las t\u00e9cnicas desarrolladas por el grupo es la marcaci\u00f3n de anticuerpos por enzimas en diversos procedimientos. En las t\u00e9cnicas de identificaci\u00f3n de prote\u00ednas y fragmentos de ADN y ARN, que son preparados en un gel (pol\u00edmero org\u00e1nico) de electroforesis, el revelado es una etapa crucial. Pese a los inconvenientes, ese revelado ha sido hecho con radiois\u00f3topos: “Como alternativa a esa t\u00e9cnica, se pueden utilizar enzimas como marcadores, con la consecuente emisi\u00f3n de luz para la evaluaci\u00f3n de los resultados”.<\/p>\n
\n<\/strong>El trabajo que revel\u00f3 la posibilidad de identificar tipos de leucemia ya ha sido publicado, as\u00ed como tambi\u00e9n lo fueron otros sobre enzimas marcadoras de enfermedades, lo que imposibilita el patentamiento de los procesos. Catalani se lamenta: “Durante alg\u00fan tiempo, intentamos reunir las condiciones para patentarlos, pero en esa \u00e9poca a\u00fan no exist\u00eda el N\u00facleo de Patentes y Licencias de Tecnolog\u00eda (Nuplitec) de la FAPESP. Adem\u00e1s, ten\u00edamos que presentar los resultados del proyecto”. Con todo, el grupo tiene otras l\u00edneas de investigaci\u00f3n en marcha, pasibles de obtener patentes. Son la continuaci\u00f3n del desarrollo de nuevos sustratos que servir\u00e1n para nuevos tipos de an\u00e1lisis cl\u00ednicos.<\/p>\n