Desarrollan en la FQ metodología para realizar ensayos enzimáticos en menor tiempo y a bajo costo
Para identificar moléculas con actividad biológica
Un grupo de investigación de la Facultad de Química, encabezado por el académico Luis Fernando Olguín Contreras, ha desarrollado una metodología que permite realizar ensayos enzimáticos de forma rápida, a bajo costo y con pocos reactivos, con la finalidad de identificar moléculas con actividad biológica.
El estudio está basado en un sistema microfluídico acoplado a cromatografía de líquidos (HPLC), el cual realiza ensayos guiados por bioactividad en microgotas con los compuestos químicos separados por HPLC de un extracto crudo natural. En esta metodología el grupo de trabajo también ha acoplado las técnicas de microscopía de fluorescencia y análisis de videos por imágenes.
El objetivo de esta investigación, señaló en entrevista el académico adscrito al Departamento de Fisicoquímica de la FQ, consistió en desarrollar un método que permitiera efectuar una búsqueda eficiente de nuevas moléculas, con el empleo de pocos reactivos, para detectar qué moléculas inhiben a cierta enzima.
Para este proyecto se utilizaron dispositivos de microfluídica o microchips, los cuales tienen una serie de canales del grosor de un cabello humano, en los que se pueden manipular fluidos, principalmente agua, aceite o algún disolvente químico, en volúmenes que van desde los nanolitros a los picolitros por cada reacción.
“Utilizamos los dispositivos de microfluídica para realizar ensayos que permitan detectar inhibidores de enzimas, con la finalidad de descubrir nuevas moléculas que tengan actividad biológica”, agregó el universitario.
Al respecto de la metodología, el docente explicó que emplearon un equipo de cromatografía de líquidos de HPLC, que permitió separar mezclas complejas de compuestos: “la salida de este equipo se conecta a un dispositivo de microfluídica, en el cual cada pico cromatográfico se combinan sequencialmente con una enzima y un sustrato fluoregénico, forman una microgota (gotas de agua en aceite) y ésta viaja por el dispositivo de microfluídica. Se tiene un detector que permite saber la cantidad de producto almacenada después de cierto tiempo y con ello se puede discriminar si los diferentes compuestos separados en el HPLC son inhibidores o no”.
Además, el académico de la FQ mencionó que han trabajado con extractos de plantas y con la enzima neuraminidasa, para buscar inhibidores de ésta. La enzima se encuentra en algunas bacterias y virus, de manera relevante, en el proceso infeccioso del virus de la influenza: “Se sabe que inhibidores de esta enzima bloquean el ciclo de replicación del virus”, expresó.
Identificaron compuestos en el extracto de raíz de Pelargonium sidoides que inhiben la actividad de la neuraminidasa de Clostridium perfringens, un tipo de enzima propuesta para jugar un papel clave en algunas infecciones bacterianas.
Este trabajo de investigación, el cual ha llevado alrededor de cinco años, se publicó en la revista científica Analytical Chemistry en 2017 y en él han participado los estudiantes Abraham Ochoa Guerrero, Enrique Álvarez Bohórquez, Eduardo Castillero, Armando López Luna, Frida Trejo, Isaac Jurado y Sarah Fleming.
Recientemente, el grupo de trabajo construyó un dispositivo para eliminar los disolventes orgánicos de las microgotas antes de ser mezclado con la enzima, y así ensayar todos los picos cromatográficos de un extracto.
Asimismo, Olguín Contreras comentó que buscan tener una metodología más robusta, que se pueda utilizar rutinariamente, con un mayor número de extractos naturales y emplear más enzimas validadas para alguna enfermedad relevante.
También pretenden iniciar más colaboraciones para identificar y caracterizar los compuestos químicos responsables de la actividad biológica, pues ya han empezado a trabajar con investigadores del Departamento de Farmacia de la FQ, concluyó.
Yazmín Ramírez Venancio