Iluminando la biología desde en el interior – ScienceDaily

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Una reacción bioquímica entre una enzima llamada luciferasa y el oxígeno hace que las luciérnagas brillen y se considera uno de los ejemplos más conocidos de bioluminiscencia en la naturaleza. Ahora, un equipo internacional de investigadores dirigido por Elena Goun en la Universidad de Missouri está trabajando para aprovechar el poder de la bioluminiscencia en un dispositivo de imágenes médicas portátil no invasivo y de bajo costo que algún día podría aplicarse a muchos usos en la investigación biomédica. , medicina traslacional y diagnósticos clínicos.

Los usos potenciales incluyen el desarrollo de mejores tratamientos para el cáncer, la diabetes y las enfermedades infecciosas, junto con el monitoreo de diversas funciones metabólicas, como la salud intestinal, tanto en animales como en humanos, dijo Goun, profesor asociado de química de la Facultad de Artes y Ciencias y autor correspondiente. sobre el estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza.

«Este es el primer ejemplo de una herramienta de imágenes de bioluminiscencia portátil de bajo costo que se puede utilizar en animales grandes no transgénicos como los perros», dijo Goun. «La movilidad y asequibilidad de esta tecnología también la convierte en una herramienta poderosa para su uso en muchas áreas de la investigación preclínica, la investigación clínica y el diagnóstico».

Una vez que la sonda de imagen se inserta en el cuerpo y llega a un órgano interno objetivo, como el hígado, el nivel de actividad biológica, como la toxicidad hepática, determina la cantidad de luciferina que se libera en el torrente sanguíneo. Finalmente, llega al área del dispositivo, lo que desencadena una reacción bioquímica que crea luz. Luego, se coloca un detector de luz portátil, de unos 10 milímetros, más pequeño que un centavo de diámetro, en la superficie del cuerpo cerca del dispositivo insertado y mide la intensidad de la luz. El nivel de luz detectado se correlaciona con la cantidad de luciferina presente, que los científicos pueden usar para determinar la salud del órgano objetivo.

Jeffrey Bryan, profesor de oncología veterinaria en la Facultad de Medicina Veterinaria y coautor del estudio, dijo que esta tecnología será útil en un entorno clínico, tanto en medicina animal como humana, donde los profesionales médicos pueden determinar si un tratamiento está funcionando dentro de un paciente.

«Esta es una forma en que podemos monitorear, de una manera mínimamente invasiva, la respuesta fisiológica de un paciente a cualquier tratamiento que se le dé», dijo Bryan, quien también es director asociado de oncología comparativa en el Centro Oncológico Ellis Fischel en MU. «En este momento, la mayoría de las veces buscamos respuestas al tratamiento preguntando al paciente cómo se siente y luego realizando pruebas grandes, invasivas y costosas para ver si el tratamiento está funcionando. A veces, esto requiere múltiples procedimientos. Pero, si podemos . monitorear el efecto deseado de una manera mínimamente invasiva y continuar monitoreando el progreso durante un largo período de tiempo con esta tecnología, lo que probablemente reduciría la necesidad de pruebas más invasivas «.

Además de los beneficios de las pruebas de diagnóstico de esta tecnología, Goun dijo que su enfoque podría tener el potencial de reducir significativamente la cantidad de perros, gatos y primates no humanos utilizados con fines de pruebas experimentales por las empresas comerciales de desarrollo de fármacos.

«Plataforma bioluminiscente portátil para el seguimiento in vivo de procesos biológicos en animales no transgénicos», se publicó en Comunicaciones de la naturaleza.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Missouri-Columbia. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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