Cercetătorii sunt cu un pas mai aproape de a transforma industria de diagnostic, la nivel global, cu ajutorul unor noi biosenzori cu un design special care arată anumite răspunsuri electrice atunci când este vorba despre medicamentele folosite în tratamentul cancerului, artritei și al transplantului de organe, scrie medicalxpress.com. 

Recent, cercetătorii de la CSIRO-QUT Synthetic Biology Alliance au dovedit că abordarea lor modulară de a construi biosenzori pe bază de molecule mici (small molecule biosensors) – adică proteine artificiale special concepute pentru a captura biomarkerii doriți și de a produce răspunsuri ce pot fi măsurate – în colaborare cu Clarkson University din SUA și Pathology Queensland.

Sursa citată arată că în două studii separate, biosenzorii au fost adaptați pentru a măsura cu precizie medicamentele ciclosporina A, tacrolimus și rapamicin, precum și medicamentul anticancer metotrexat, substanțe care trebuie să fie atent monitorizate pentru a reduce toxicitatea și afectarea organelor.

Unul dintre principalii cercetători, profesorul Kirill Alexandrov, a declarat că proteinele din acești biosenzori au potențialul de a extinde îngrijirea pacienților prin faptul că permit efectuarea unor teste sofisticate pe baza unui echipament de laborator mai ieftin și noi dispozitive pentru îngrijirea acestor pacienți.

„Proteinele sunt la baza unei piețe globale de diagnostic de 70 de miliarde de dolari care se bazează în rincipal pe procesarea în laborator. Tehnologia noastră cu biosenzori va permite efectuarea unor teste precum monitorizarea terapeutică a medicamentelor pe echipamente mai puțin sofisticate pe care le puteți găsi în laboratoarele și spitalele mici, regionale sau îndepărtate”, a declarat profesorul Kirill Alexandrov.

În viitor, testele ar putea să necesite probe biologice mult mai mici, iar astfel cercetătorii vor dovedi că un biosenzor ar putea să măsoare cu precizie valorile ciclosporinei A într-o probă de sânge de un microlitru.

Profesorul Kirill Alexandrov a mai subliniat că, odată cu dezvoltarea viitoare a acestora, tehnologia de la baza biosenzorilor ar putea duce la un test simplu, precum o înțepătură în deget, care ar putea să le ofere medicilor rezultatele pacienților lor în doar 3-5 minute, în timpul unei consultații standard.

Totodată, acesta a mai spus că din cauza complexității și fragilității proteinelor, construcția și folosirea unor proteine care sunt biosenzori a fost dificilă. Dar acum, designul modular a ajutat la rezolvarea problemei și că acest design ar putea fi adaptat pentru a ținti orice fel de moleculă mică și nu doar medicamentele în scop terapeutic.

Profesorul Kirill Alexandrov a explicat că noile proteine au fost produse cu ajutorul modificării bacteriilor, alterate cu tehnologia ADN-ului recombinant pentru a produce molecule artificiale care erau special croite pentru a recunoaște un anumit medicament.

Proteinele din acești biosenzori sunt „oprite”, precum un circuit electric din care lipsește o piesă esențială. Doar componentele țintite din lichidele oamenilor, cum ar fi sângele sau saliva, pot completa acest circuit și pot „porni” un semnal proporțional cu cantitatea de biomarker detectat.

Astfel, când sunt activate, diferitele proteine din cadrul biosenzorilor produc fie o schimbare în culoarea de pe aparatul care le citește, fie un curent electrochimic. Totodată, profesorul Kirill Alexandrov a explicat că echipa sa de cercetători a experimentat cu diferite aplicații ale tehnologiei, folosind o tehnologie frecventă a glucometrelor, pentru a dezvolta un dispozitiv ieftin, portabil și precis.