Dado que el cáncer de hígado se cobra más vidas cada año se precisan nuevas técnicas accesibles para todos los pacientes. Al respecto, investigadores del Instituto Indio de Ciencias (IISc) han desarrollado una sonda luminiscente única que utiliza terbio, un metal de tierras raras, para detectar la presencia de una enzima llamada β-glucuronidasa, que potencialmente puede ayudar en la detección del cáncer de hígado.

Tal como expusieron en su estudio, publicado en la revista 'Chemistry', la β-glucuronidasa es una enzima conservada evolutivamente presente en diversas formas de vida, desde microbios hasta plantas y animales. Su función principal es descomponer un ácido de azúcar llamado ácido glucurónico. Además de su omnipresencia biológica, la enzima también actúa como un biomarcador crucial para el cáncer de hígado. De hecho, un aumento repentino de la β-glucuronidasa suele acompañar a los cánceres de colon, mama y riñón, así como a las infecciones del tracto urinario y al sida.

"Los métodos convencionales de colorimetría y fluorescencia para detectar estas enzimas suelen verse limitados por la sensibilidad o la interferencia de las señales de fondo. La capacidad de los metales de tierras raras para presentar estados excitados de larga duración nos permite filtrar la fluorescencia de fondo de corta duración, lo que resulta en una señal mucho más nítida", explicó Ananya Biswas, coautora principal del artículo y ex estudiante de doctorado del IISc.

Los investigadores manejaron, además, una molécula orgánica llamada 2,3-DHN (2,3-dihidroxinaftaleno) enmascarada con ácido glucurónico que se libera cuando la β-glucuronidasa corta esta molécula modificada.  "El 2,3-DHN libre actúa como una 'antena', absorbiendo la luz ultravioleta y transfiriendo la energía a los iones de terbio cercanos, lo que mejora considerablemente su emisión verde", explicó Uday Maitra, profesor honorario del Departamento de Química Orgánica del IISc y autor correspondiente del estudio. "La matriz de gel asegura una proximidad suficiente entre la 'antena' y los iones de terbio, lo que facilita una transferencia de energía eficiente". 

La singularidad de esta técnica reside, según sus autores, en su análisis. A diferencia de los sistemas convencionales de detección de fluorescencia de alta gama, estos sensores pueden analizarse mediante una lámpara UV e ImageJ, un software de código abierto y libre acceso, lo que la convierte en la técnica apropiada para entornos con recursos limitados. Con este protocolo, el límite de detección (LOD), la concentración mínima de enzima que se puede detectar con fiabilidad, resultó ser de 185 ng/mL. Para poner esto en perspectiva, los niveles de β-glucuronidasa de alrededor de 1000 ng/mL suelen asociarse con la aparición de cirrosis descompensada, una etapa avanzada de la enfermedad hepática.

Los autores afirman que aún será necesario realizar estudios clínicos para validar el ensayo. Sin embargo, esperan que estos sensores puedan reducir el coste de la detección de biomarcadores clínicamente significativos.