Un nuevo espectrómetro de masas podría transformar la investigación
La innovación puede mejorar el descubrimiento de dianas farmacológicas y ayudar a los científicos a responder a antiguas preguntas sobre la salud y la biología humanas
El peso dice mucho. En la cocina, puede significar cocinar con muy poca o demasiada cantidad de un ingrediente. Para los científicos, el peso de una molécula puede ayudar a determinar su composición. Esto, a su vez, puede arrojar luz sobre si un fármaco potencial está actuando en el cuerpo o no está funcionando en absoluto. El peso puede incluso revelar de qué están hechos los tumores, lo que podría influir en las opciones de tratamiento. Para medidas como ésta y otras, los investigadores recurren a una técnica llamada espectrometría de masas.
La espectrometría de masas, que se ve aquí, mide el peso molecular inyectando iones a través de una cámara y cronometrando el tiempo que tarda cada uno en llegar a un sensor. Imagine que lanza una pelota de tenis y un balón medicinal contra una pared. Puede determinar su peso en función de la velocidad a la que aceleran y el tiempo que tardan en alcanzar la pared.
Cifani lab/CSHL
"Un espectrómetro de masas es básicamente una balanza muy precisa", explica Paolo Cifani, profesor asociado de investigación del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL). "Imagínese un cubo lleno de moléculas diferentes. Con la espectrometría de masas se puede averiguar qué moléculas y cuántas hay en ese cubo. Esto permite a los investigadores tratar de responder a preguntas como: "¿Hay diferentes proteínas, lípidos u otras moléculas pequeñas en un tumor frente a otro?"".
Ahora, Cifani y su equipo del centro de espectrometría de masas del CSHL han desarrollado una nueva técnica para aumentar el rendimiento de sus instrumentos. Su innovación puede mejorar el descubrimiento de dianas farmacológicas y, al mismo tiempo, ayudar a los científicos a dar respuesta a antiguas preguntas sobre la salud y la biología humanas.
Cuando se trata de identificar moléculas en mezclas complejas, se pensaba que la sensibilidad de los espectrómetros de masas venía determinada casi exclusivamente por la velocidad. Las exploraciones típicas consisten en transferir moléculas a un estado gaseoso. A continuación, sus iones se miden en secuencia tomando "instantáneas" dentro del "cubo" cada pocos segundos. Sin embargo, si se acumulan demasiados iones, pueden empezar a interactuar, lo que estropea la exploración. Por eso, "parece intuitivo que cuanto más rápido vayas, más puedes secuenciar", dice Cifani.
"La velocidad siempre es un factor", explica. "Pero se pueden pasar por alto moléculas potencialmente interesantes porque no se ven en la instantánea, ya que el espectrómetro queda 'cegado' por iones más abundantes. Nuestra nueva técnica pretende remediarlo".
Cifani lo compara con un sistema de clasificación. En lugar de medir todo lo que hay en la cámara a la vez, el laboratorio de Cifani divide las exploraciones en "bandejas". Si hay una molécula en niveles mucho más altos, sólo llena un recipiente, no los demás.
"Nuestro método mide mucho mejor las diferencias de concentración", afirma. "Eso es muy importante cuando se estudia un fármaco frente a un placebo".
El laboratorio trabaja ahora para perfeccionar y ampliar el acceso a su nueva técnica. Compartirla en la revista Analytical Chemistry es un primer paso importante. Muchas instalaciones básicas del CSHL ofrecen su experiencia técnica no sólo a los investigadores del Laboratorio, sino también a otras instituciones. Cifani y su equipo confían en que su técnica sea valiosa para la comunidad científica. "Se trata de una prueba de concepto", afirma. "Estamos listos para inspirar descubrimientos, en todo el mundo".
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