Nueva tecnología hace que el diagnóstico de enfermedades geriátricas graves sea tan fácil como medir azúcar en sangre

A medida que crece la población de edad avanzada, también aumenta el costo social del manejo de las enfermedades relacionadas con la edad, lo que está generando un aumento en el interés por la detección temprana de enfermedades. Entre las técnicas de diagnóstico que se están investigando, los científicos se centran especialmente en el papel de la glutamina como marcador potencial de enfermedades geriátricas. Han observado cambios notables en los niveles de glutamina en las células y la sangre de pacientes con enfermedades graves como cáncer, diabetes y demencia en comparación con individuos sanos. La glutamina, un aminoácido presente en la sangre, es crucial para la síntesis de proteínas y la producción de energía en las células. Sus rápidos cambios en situaciones específicas lo convierten en un biomarcador eficaz tanto para el tratamiento como para la identificación temprana de enfermedades. Se están realizando investigaciones activas para comprender cómo el cuerpo metaboliza la glutamina para diagnosticar potencialmente enfermedades metabólicas y degenerativas, incluido el tratamiento del cáncer mediante el bloqueo del metabolismo de la glutamina. Hasta ahora, medir los niveles de glutamina requería equipos costosos y especializados, como analizadores de aminoácidos, o dependía de kits de investigación de bajo costo que requerían pasos previos al tratamiento que requerían mucho tiempo, los cuales no eran ideales.

Una nueva tecnología desarrollada por investigadores del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST, Seúl, Corea) puede medir con precisión y rapidez los niveles de glutamina sin depender de métodos complicados o equipos analíticos costosos. El equipo utilizó el concepto de "ensamblaje de proteínas inducido por ligandos" para crear una proteína sensora para medir las concentraciones de glutamina en sangre. Dividieron una proteína de unión a glutamina en dos proteínas sintéticas que luego pueden unirse a una muestra. Este nuevo sensor se llama Q-SHINE, derivado del símbolo Q de glutamina y la palabra SHINE (brillo en inglés) para indicar brillo o resplandor.

Las pruebas revelaron que el sensor Q-SHINE es altamente específico y no reacciona con otros aminoácidos estructuralmente similares como el ácido glutámico y la D-glutamina. Puede detectar glutamina en concentraciones tan bajas como 1 micromolar (μM), que es 20 veces más sensible que los ensayos enzimáticos comúnmente utilizados en los kits de investigación. Además, esta proteína sensora se puede producir fácilmente en la bacteria E. coli, lo que permite un análisis de glutamina a la par con instrumentos analíticos de alto costo. Además, el sensor Q-SHINE se ha utilizado con éxito para monitorear los cambios en tiempo real en las concentraciones de glutamina dentro de las células vivas, incluidos tanto el citoplasma como las mitocondrias. Específicamente, el equipo verificó variaciones en los niveles de glutamina entre las células cancerosas y las células normales, un hallazgo que podría acelerar el desarrollo de tratamientos contra el cáncer destinados a inhibir el metabolismo de la glutamina.

"El sensor Q-SHINE desarrollado por KIST permitirá un fácil control de la concentración de glutamina, similar al autocontrol de la glucosa en sangre que hacen los diabéticos", dijo el Dr. Seo, Moon-Hyeong de KIST. "Si se utiliza para la investigación del metabolismo de la glutamina, contribuirá en gran medida al diagnóstico temprano y la identificación de las causas de enfermedades geriátricas graves como el cáncer, la diabetes y la demencia, así como al desarrollo de medicamentos contra el cáncer que regulen el metabolismo de la glutamina".

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