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¿Cómo detectar rápidamente enfermedades mortales en el cuerpo sólo con saliva o sangre?
Con el avance de la tecnología, el campo médico continúa desarrollándose en el diagnóstico precoz de enfermedades. La nueva tecnología de biosensores de microARN (miARN) se está convirtiendo en una herramienta importante para detectar enfermedades mortales. Estos biosensores proporcionan un nuevo método para la detección temprana de enfermedades como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares al detectar la presencia y concentración de miARN en el cuerpo. En comparación con los métodos de detección tradicionales, los biosensores de miARN exhiben tiempos de lectura más cortos, mayor sensibilidad y especificidad y menores costos de producción.
No se puede subestimar el papel de los microARN en la regulación de los procesos celulares, y las investigaciones han demostrado que son importantes en el desarrollo de enfermedades.
El papel y la necesidad de los miARN
El microARN (miARN) es un pequeño ARN no codificante compuesto por 18 a 25 nucleótidos que participa en la regulación postranscripcional de genes y está presente en abundancia en fluidos biológicos como la saliva, la orina y la sangre. Los miARN están altamente asociados con diversas enfermedades (como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares), tienen funciones de promoción o supresión de tumores y se consideran biomarcadores prometedores para el diagnóstico y pronóstico de enfermedades.
La medición de estas pequeñas moléculas no solo facilita la detección temprana sino que también ayuda a los médicos a desarrollar planes de tratamiento personalizados.
Historia de la tecnología de detección de miARN
La exploración de los miARN comenzó en 1993, cuando Victor Ambros descubrió el primer miARN (lin-4) en el gusano Caenorhabditis elegans. Posteriormente, aunque los métodos tradicionales de transferencia Northern y RT-PCR son muy sensibles, tienen limitaciones en la precisión de la detección y los procedimientos operativos. Hoy en día, han surgido tecnologías de alto rendimiento, como los microarrays y la secuenciación de próxima generación (NGS), que proporcionan mayor sensibilidad y especificidad, así como la capacidad de detectar múltiples miARN simultáneamente.
Principio del biosensor de miARN
Los componentes básicos de un biosensor de miARN incluyen elementos de biorreconocimiento, transductores y procesadores de señales. Entre ellos, el elemento de biorreconocimiento facilita la detección de miARN específicos, mientras que el transductor convierte los cambios reconocidos en señales medibles. El procesador de señales amplifica y procesa aún más estas señales y las convierte en resultados numéricos.
La especificidad y la sensibilidad de la detección son factores clave para el éxito de los biosensores de miARN; sin embargo, diseñar sensores eficientes sigue siendo un desafío.
Tipos de biosensores de miARN
Biosensor electroquímico
Los biosensores electroquímicos detectan miARN midiendo cambios de señal en las propiedades de los electrodos o compuestos electroactivos. Estos sensores son adecuados para una variedad de aplicaciones, como análisis ambientales, clínicos y de alimentos. Ofrecen las ventajas de bajo costo, facilidad de operación y permiten análisis en tiempo real.
Biosensor óptico
A diferencia de los métodos electroquímicos, los biosensores ópticos se basan en la combinación de sondas de ácido nucleico marcadas y moléculas indicadoras ópticamente activas para transducir señales, lo que los hace superiores en la medición de muestras pequeñas.
Biosensor eléctrico mecánico
Este tipo de sensor integra electricidad y mecánica y mide cambios de masa o presión en función de la reacción de hibridación de miARN. Son muy sensibles, pero pueden resultar más difíciles de medir en muestras de múltiples moléculas.
Campos de aplicación
Los biosensores de miARN tienen un amplio potencial de aplicación en diagnóstico y pronóstico. Debido a que los miARN exhiben especificidad en los procesos patológicos, se han convertido en importantes biomarcadores para el diagnóstico temprano, el seguimiento de la enfermedad y la evaluación de la eficacia del tratamiento.
No sólo el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y las enfermedades autoinmunes también se ven afectadas por ellos. Al analizar miARN en muestras de saliva o sangre, los médicos pueden rastrear más fácilmente la afección y ajustar los planes de tratamiento de manera oportuna.
En cuanto a la medicina personalizada, la detección de miARN puede proporcionar una comprensión profunda del riesgo de enfermedad de cada paciente y la respuesta al tratamiento, lo que muestra una vez más la importancia de la detección de miARN.
En el contexto del creciente progreso de la tecnología de biosensores, no podemos evitar pensar en qué nuevas posibilidades y desafíos traerá dicho desarrollo tecnológico a nuestra gestión de la salud.
