Sci Simple

New Science Research Articles Everyday

# Biología # Biología molecular

Revolucionando el tamizaje neonatal con análisis de proteínas

Nuevos métodos automatizados mejoran los chequeos de salud de recién nacidos usando muestras de sangre seca.

Daisuke Nakajima, Masaki Ishikawa, Ryo Konno, Hideo Sasai, Osamu Ohara, Yusuke Kawashima

― 9 minilectura


Futuro del Screening de Futuro del Screening de Salud Neonatal nacidos. detección de enfermedades en recién Métodos innovadores aceleran la
Tabla de contenidos

La sangre no es solo cosa de películas de terror; también es un cofre del tesoro de información sobre nuestra salud. Este preciado líquido rojo está compuesto por varios elementos, y los científicos han descubierto que estudiar estos componentes puede ayudarnos a identificar enfermedades. En personas sanas, estos componentes sanguíneos se mantienen dentro de ciertos límites, gracias a algo mágico llamado homeostasis. Esto significa que cualquier cambio significativo puede señalar un problema, lo que hace que la sangre sea un candidato ideal para la detección de enfermedades.

A lo largo de los años, se han desarrollado muchas herramientas para analizar sangre fresca, suero o plasma y averiguar cómo están nuestros cuerpos. Sin embargo, hay un giro: los científicos han encontrado un método más simple usando manchas de sangre seca (DBS). ¡Piénsalo como comida liofilizada, pero para sangre! Este método permite un envío y almacenamiento fácil, lo que lo convierte en una opción atractiva para las pruebas de salud, especialmente para recién nacidos. Después de todo, ¿quién no querría detectar problemas de salud potenciales antes de que se conviertan en un problema?

Los beneficios del cribado de recién nacidos

El cribado de recién nacidos es como darle a cada bebé un pequeño chequeo de salud justo después de nacer. Al probar su sangre, podemos detectar enfermedades temprano y comenzar el tratamiento antes de que aparezcan síntomas graves. Con el tiempo, esta práctica ha salvado innumerables vidas. Por ejemplo, la prueba de metabolitos o enzimas específicas ha demostrado ser efectiva en la identificación de problemas de salud en recién nacidos. A medida que surgen nuevos tratamientos y enfermedades, la lista de pruebas para el cribado de recién nacidos sigue creciendo.

Con la aparición de pruebas genéticas para condiciones como la atrofia muscular espinal y la inmunodeficiencia combinada severa, tenemos aún más razones para realizar estos cribados. Sin embargo, más pruebas significan más costos, lo que plantea una gran pregunta: ¿cómo podemos hacerlo de manera eficiente y asequible?

La búsqueda de un método de cribado universal

Imagina buscar una herramienta mágica que pueda resolver todos nuestros problemas. Eso es lo que los investigadores están tratando de hacer con el cribado de recién nacidos. Están en una búsqueda para encontrar un método “talla única” que funcione para varias enfermedades sin arruinarse.

Una idea que ha llamado su atención es usar un enfoque no dirigido para medir perfiles biomoleculares en sangre. Básicamente, en lugar de buscar una cosa específica, quieren echar un vistazo amplio a todo lo que hay. Esto podría compararse con un buffet, donde pruebas un poco de todo en lugar de solo un plato. Otro desarrollo emocionante en este ámbito es la secuenciación del genoma no dirigida, que permite a los investigadores ver una variedad de enfermedades hereditarias usando un solo método. Pero hay desafíos. Algunos expertos se preocupan por la ética y los costos de las pruebas genómicas, y señalan que aunque la genética proporciona información fantástica, no da la imagen completa de la salud de un individuo.

Para abordar esto, los investigadores están proponiendo un nuevo método: perfilado cuantitativo de proteínas no dirigido. Este enfoque se centraría en analizar proteínas en sangre, ofreciendo otra forma de detectar enfermedades en recién nacidos. ¡Y sí, es tan intrigante como suena!

Progreso en el análisis de proteínas

En un estudio reciente, los investigadores probaron este nuevo método de análisis de proteínas en muestras de sangre seca. Descubrieron que al usar una técnica llamada adquisición de datos independientes cromatografía líquida-espectrometría de masas en tandem (DIA LC-MS/MS), podían obtener mucha más información sobre las proteínas presentes en la sangre. Sin embargo, se dieron cuenta rápidamente de que sus métodos anteriores eran un poco demasiado laboriosos para un uso práctico en los cribados de recién nacidos.

Se propusieron mejorar sus métodos, con tres objetivos clave: 1) automatizar el proceso para la eficiencia, 2) obtener mejor cobertura de los tipos de proteínas presentes, y 3) aumentar el número de muestras procesadas cada año. Estaban decididos a crear un nuevo flujo de trabajo que pudiera manejar todas estas tareas sin problemas.

Diseñando un sistema automatizado

Así que, los investigadores se arremangaron y se pusieron manos a la obra. Desarrollaron un sistema que puede extraer rápida y eficientemente proteínas de hasta 96 manchas de sangre seca a la vez, con el objetivo de aumentar el número de muestras procesadas diariamente. Al introducir algo de Automatización inteligente y nuevas técnicas, transformaron un proceso tedioso en una máquina bien engrasada.

La belleza de este nuevo sistema es que puede aislar proteínas usando fuerzas magnéticas en lugar de requerir métodos de centrifugación intensivos. Imagina esto: pequeños polvos de hierro se juntan con las muestras de sangre, haciéndose amigos, lo que significa que las muestras pueden procesarse con mínima complicación. ¡Imagina lo mucho más fácil que sería para los laboratorios si pudieran atender muestras mientras toman café!

Una pequeña comparación nunca viene mal

Para ver qué tal funcionaba su nuevo método, los investigadores decidieron compararlo con métodos más antiguos. Miraron todo, desde el número de proteínas detectadas hasta la eficiencia de los procesos de lavado usados para preparar las muestras de sangre.

Sorprendentemente, el nuevo método logró identificar muchas más proteínas que las técnicas más antiguas. No solo se desempeñó mejor, sino también con menos complicaciones y tiempo invertido. Esta mejora significa que más personas pueden hacerse las pruebas que necesitan sin esperar en largas filas, y los equipos de laboratorio pueden trabajar como profesionales en lugar de tener que lidiar con tareas tediosas.

La importancia de la cobertura de proteínas en el cribado de enfermedades

A medida que los investigadores continuaron su trabajo, comenzaron a examinar el número de proteínas relacionadas con enfermedades que este nuevo método podría detectar. Se emocionaron al descubrir que su enfoque automatizado era capaz de identificar un número significativo de proteínas asociadas a varios trastornos genéticos.

Por ejemplo, encontraron que su nuevo método permitía la detección de una amplia gama de proteínas reconocidas por la base de datos en línea de condiciones heredadas. Esto significa que su sistema automatizado podría cribar eficazmente numerosas enfermedades a la vez. ¡Cualquiera puede apreciar los beneficios de detectar problemas temprano, especialmente cuando se trata de recién nacidos!

Enfatizando la fiabilidad y la reproducibilidad

Obtener resultados fiables cada vez es crucial, especialmente cuando se trata de cribados de salud. Por eso los científicos realizaron una verificación exhaustiva para asegurarse de que su nuevo sistema automatizado pudiera producir resultados consistentes a lo largo de los días y en diferentes máquinas. Se sintieron muy felices de encontrar que sus procesos de automatización arrojaban resultados increíblemente reproducibles.

Como un reloj, las mediciones tomadas en diferentes días produjeron resultados casi idénticos. Esto es crucial para asegurarse de que todos, sin importar dónde o cuándo se hagan la prueba, reciban información precisa.

Entendiendo el tiempo de respuesta

Uno de los últimos obstáculos en este método fue el tiempo de respuesta, o cuán rápido podían obtener los resultados. Dado que se necesita tiempo para realizar el análisis, los investigadores buscaban formas de acelerar el proceso sin sacrificar la calidad.

Con nuevos analizadores avanzados, probaron las aguas y descubrieron que podían reducir significativamente el tiempo de análisis mientras seguían recopilando una gran cantidad de información. Una espera más corta significa menos ansiedad para los padres, ya que pueden obtener esos resultados importantes más rápido que antes.

Navegando por las limitaciones actuales

Aunque los investigadores están emocionados por los avances realizados, también reconocen que aún hay desafíos por superar. El sistema de perfilado de proteínas no dirigido está diseñado principalmente para detectar proteínas que están en abundancia en la sangre. Esto significa que podría pasar por alto ciertos trastornos genéticos, especialmente aquellos que son menos visibles.

Aunque el método puede no ser una solución para cada condición genética, proporciona una base sólida para futuros estudios dirigidos a un cribado integral de recién nacidos. Es como construir la primera capa de un pastel; todavía hay trabajo por hacer antes de poder decorarlo, ¡pero es un delicioso comienzo!

Conclusión: Un futuro brillante para el cribado de recién nacidos

En resumen, los investigadores están cocinando un nuevo enfoque emocionante para el cribado de recién nacidos usando manchas de sangre seca. Con automatización y métodos avanzados de análisis de proteínas, están sentando las bases para una detección de enfermedades eficiente y efectiva.

Gracias a sus técnicas innovadoras y el uso de automatización, ahora se pueden detectar casi 5,000 proteínas a partir de pequeñas muestras de sangre. Este método muestra un gran potencial para identificar diversos trastornos genéticos temprano, permitiendo un tratamiento oportuno.

Si bien hay desafíos por delante, el compromiso de los científicos para perfeccionar estas técnicas significa que podríamos estar acercándonos a métodos de cribado universal en un futuro cercano. ¿Y quién sabe? Un día podríamos mirar hacia atrás en este trabajo inicial con una sonrisa, sabiendo que ayudó a incontables bebés a mantenerse sanos y felices. ¡Después de todo, las mejores cosas a menudo provienen de las ideas más simples!

Fuente original

Título: A novel newborn screening modality: Non-targeted proteome analysis using low-cost iron powders

Resumen: In this study, we developed a simple protein extraction method for dried blood spots (DBS) that potentially meets the throughput required for newborn screening (NBS) and optimizes non-targeted proteomic analysis in combination with liquid chromatography coupled mass spectrometry in the data-independent-acquisition mode (DIA-LC-MS/MS). The developed pipeline, termed Non-targeted Analysis of Non-specifically DBS-Absorbed proteins (NANDA), successfully addressed the following three challenges: (1) processing of 96 3.2-mm DBS punches in parallel using low-cost iron powders with a robotic system, (2) identifying more than 5,000 proteins using DIA-LC-MS/MS, and (3) improving DIA-LC-MS/MS throughput to 40 samples/day with minimal compromise in protein coverage depth. The results imply that this pipeline can open new venues for conducting NBS using non-targeted quantitative proteome profiling, which has been a currently missing modality in NBS.

Autores: Daisuke Nakajima, Masaki Ishikawa, Ryo Konno, Hideo Sasai, Osamu Ohara, Yusuke Kawashima

Última actualización: 2024-12-27 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.25.630353

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.25.630353.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a biorxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

Artículos similares