Las enfermedades de la sangre, como la anemia de células falciformes, tradicionalmente han requerido un día completo, un trabajo de laboratorio tedioso y equipos costosos para diagnosticar.
Ahora, los investigadores de la Universidad de Colorado Boulder y la Universidad de Colorado Anschutz han desarrollado una forma de diagnosticar estas afecciones con mayor sensibilidad y precisión en solo un minuto. Su tecnología es más pequeña que una cuarta parte y requiere solo una pequeña gota de sangre para evaluar las interacciones, disfunciones o mutaciones de las proteínas.
''En África, la anemia de células falciformes es la causa de muerte en el 5% de los niños menores de 5 años por falta de un diagnóstico precoz'', ha señalado Angelo D'Alessandro, uno de los investigadores. ''Este trastorno genético común que pone en peligro la vida es más frecuente en las regiones pobres del mundo donde las pruebas de detección y el diagnóstico de recién nacidos son poco frecuentes'', ha añadido.
La ATSA utiliza ondas sonoras de alta amplitud, o ultrasonido, para calentar una muestra de proteína mientras concentra las proteínas que no se disuelven
La anemia de células falciformes afecta la hemoglobina, la molécula de los glóbulos rojos que transporta oxígeno a las células de todo el cuerpo. En algunas áreas del mundo donde la malaria es endémica, se han desarrollado variantes de hemoglobina que pueden hacer que los glóbulos rojos adopten una forma de media luna o hoz.
''Casi todas las actividades de la vida involucran proteínas'', ha subrayado Xiaoyun Ding, otro de los investigadores, quien ha manifestado que ''pensamos que, si podíamos medir el cambio de estabilidad térmica de las proteínas, podríamos detectar estas enfermedades que afectan la estabilidad de las proteínas''.
Las proteínas tienen una solubilidad específica a una temperatura específica. Cuando una se une a otra o cuando la proteína muta, la solubilidad cambia. Al medir la solubilidad a diferentes temperaturas, los investigadores pueden saber si la proteína ha estado mutando.
La anemia de células falciformes afecta la hemoglobina, la molécula de los glóbulos rojos que transporta oxígeno a las células de todo el cuerpo
Antes de los desarrollos recientes, los investigadores utilizaron ensayos de cambio térmico para evaluar la estabilidad de las proteínas en diversas condiciones. Ahora, con la nueva tecnología, un ensayo de cambio térmico acústico, puede hacer lo mismo, pero más rápido y con mayor sensibilidad.
La ATSA utiliza ondas sonoras de alta amplitud, o ultrasonido, para calentar una muestra de proteína mientras concentra las proteínas que no se disuelven. Los componentes del dispositivo incluyen un canal donde se deposita la muestra y dos electrodos a cada lado para generar la onda que aplica calentamiento y concentración acústica.
Tanto para una TSA tradicional como para una ATSA, las muestras se recolectan y se calientan de 40 a 70 grados Celsius. La TSA tradicional mide la cantidad de proteína que se ha disuelto en los puntos establecidos durante el transcurso del aumento de temperatura, mientras que la ATSA mide los datos de forma continua, registrando la cantidad de proteína que se ha disuelto en cada fracción de cambio en grados Celsius.