Download Trabajo1 - Ivan Bernal - Escuela Politécnica Nacional

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
COMUNICACIONES INALÁMBRICAS
Ph.D. Iván Bernal
PROYECTO 1
TEMA: Análisis Unicelular
Realizado por:
- Mayra Hinojosa
- Andrés Pérez
- Sonia Pozo
28 de marzo de 2007
TR10 Análisis Unicelular
Norman Dovichi cree que detectando diferencias mínimas entre células individuales se
podrían mejorar las pruebas y tratamientos médicos.
Este artículo es uno de una serie de 10 historias que estamos dando a conocer esta
semana cubriendo las tecnologías emergentes más relevantes de hoy. Esto es parte de
nuestro reporte anual “10 tecnologías emergentes”, el cual aparece en la edición de
Marzo/Abril de Technology Review.
Analizar células
individuales permite que
investigadores distingan entre una población
uniforme de células (izquierda) y un grupo de
células con contenido diferente de proteínas
(derecha).
La habilidad de reconocer tales diferencias podría
ser esencial para comprender las enfermedades
como el cáncer o la diabetes.
Todos sabemos que si nos enfocamos en las
características generales de un grupo podemos obscurecer las diferencias entre los
individuos de dicho grupo. Sin embargo cuando esto ocurre en células biológicas, los
científicos normalmente derivan información sobre su comportamiento, estado, y salud
de la actividad colectiva de miles o millones de ellas típicamente. Un entendimiento
más exacto de diferencias entre células individuales podría conducir a mejorar los
tratamientos para el cáncer y la diabetes, solo por mencionar algunos.
Las últimas décadas han visto el advenimiento de métodos que permiten visualizaciones
asombrosamente detalladas de células, las cuales pueden producir miles de proteínas
diferentes, lípidos, hormonas, y metabolizantes. Pero la mayor parte de esos métodos
tienen una limitación rígida: confían en los “reactivos de afinidad,” como anticuerpos
que se unen a proteínas específicas. Consecuentemente, los investigadores pueden
utilizarlos
para
estudiar
solo
lo
que
se
conoce
para
existir.
“Lo inesperado es invisible,” dice Norman Dovichi, químico analítico en la universidad
de Washington, Seattle. Y la mayoría de células se rellenan con componentes
misteriosos. Así Dovichi ha ayudado en técnicas pioneras ultrasensitivas para aislar las
células y revelar moléculas dentro de ellas que nadie sabía que estaban ahí.
El laboratorio de Dovichi, uno de un número de grupos rápidamente creciente que se
enfocan en el estudio células individuales ha tenido un éxito particular al identificar
diferencias en las cantidades de docenas de proteínas distintas producidas por células
cancerígenas individuales. Hace “diez años, habría pensado que habría sido casi
imposible hacer eso,” dice Roberto Kennedy, un químico analítico en la universidad de
Michigan – Ann Arbor, quien analiza la secreción de insulina de células para descubrir
las causas de los tipos más comunes de diabetes.
Y Dovichi tiene una hipótesis tentadora: él piensa que así como progresa el cáncer, las
células del mismo tipo divergen más y más ampliamente en su contenido proteínico. Si
esto es verdadero, entonces las grandes diferencias entre células podrían indicar una
enfermedad que es probablemente más extensible. Dovichi está trabajando con los
clínicos para desarrollar mejores pronósticos del esófago y cáncer de mama basado en
esta idea. Tales pruebas pueden permitir a los doctores decidir rápidamente sobre el
tratamiento apropiado, una llave para derrotar muchos cánceres.
Una señal amarilla, en forma de diamante en la oficina de Dovichi advierte que un
"láser" está presente. Dovichi ayudó a desarrollar las secuencias de ADN basadas en
láser que llegaron a ser el fundamento para el Proyecto del Genoma Humano, y sus
nuevos analizadores confían en mucha de la misma tecnología para investigar las
células individuales con componentes que son mucho más difíciles de detectar que
ADN: las proteínas, lípidos y carbohidratos
Para proteínas, las máquinas mezclan reactivos con una célula dentro de un tubo de
vaso capilar. Una reacción química causa lysine, un aminoácido que frecuentemente se
repite en las proteínas, es fluorescente. Las proteínas, excitadas por una carga eléctrica,
emigran fuera del tubo en proporciones
diferentes, dependiendo de su tamaño.
Finalmente, un detector láser graba la intensidad de la fluorescencia. Esto lleva a un
gráfico que despliega las varias cantidades de proteínas diferentes clasificadas según
tamaño dentro de la célula.
Aunque la técnica revela las diferencias entre células, no identifica las proteínas
específicas. Todavía, el analizador tiene una sensibilidad sin precedentes y hace visibles
las diferencias potencialmente críticas. "Para nuestros proyectos de pronostico de
cáncer, no necesitamos saber la identidad de los componentes", dice Dovichi
Dovichi esta emocionado sobre las posibilidades de biología celular así como sobre
sus limitaciones. Ahora mismo, dice, los análisis toman demasiado tiempo y esfuerzo.
"Éste es un contexto anticipado ", dice Dovichi. "Pero con suerte, en 10, 20, o 30 años,
las personas mirarán atrás y dirán que esos pasos iniciales fueron importantes."
Bibliografía:
 http://www.technologyreview.com/special/emerging/index.aspx
 http://clusterfie.epn.edu.ec/ibernal/index.htm