Fluorescencia aplicada a la virología

SARS-CoV dedican una porción significativa de su genoma a la producción de proteínas no estructurales necesarias para la replicación viral.

  • Baric y sus colaboradores, emplearon un Fluoromax de HORIBA para la medición cuantitativa de las afinidades de unión entre el ARN y proteína no estructural 9 (nsp9)
    Ref.: DOI: 10.1128/JVI.01505-08

La patente implica compuestos de semicarbazona, los cuales son inhibidores de Cisteína-proteasa.

  • Las Cisteína-proteasas están involucradas en cánceres, enfermedades inflamatorias e infección por SARS-CoV. La actividad de la proteasa en presencia de inhibidores fue monitoreada por Fluorescencia usando el Fluoromax
    Ref.: https://patentimages.storage.googleapiscom/31/43/49/4a224bbb5f0855/US8173696.pdf

La Amplificación Basada en la Secuencia de Ácido Nucleico (NASBA) ha proporcionado una alternativa a la técnica PCR para la amplificación del ARN.

  • Se utiliza habitualmente en el diagnóstico clínico de muchos virus de ARN monocatenarios, incluidos la Influenza A, la Fiebre Aftosa, Síndrome Respiratorio Agudo (SARS), Coronavirus, Virus del Nilo Occidental, Bocavirus Humano (HBoV), y el más importante, el VIH.
  • El rediseño de los oligonucleótidos evitan la formación de dímeros inhibidores eliminando los falsos positivos y obteniendo resultados reales. Ref.: https://link.springer.com/article/10.1007/s40291-013-0029-4#Abs1

APLICACIONES

  • SARS-CoV: Medición cuantitativa de la afinidad de unión entre el ARN y proteínas no estructurales
  • Detección de Anticuerpos: Uso de puntos cuánticos para pruebas de inmunoensayo
  • Hepatitis C: Marcador fluorescente para identificación de vírus
  • Inhibidores de Cisteína-proteasas (SARS-CoV): Actividad de la proteasa en la presencia de inhibidores
  • Diagnóstico clínico: La Amplificación Basada en la Secuencia de Ácido Nucleico (NASBA) ha proporcionado una alternativa atractiva para diagnóstico de la Influenza A, la fiebre aftosa, Síndrome Respiratorio Agudo (SARS), Coronavirus, Virus del Nilo Occidental, Bocavirus Humano (HBoV), y el más importante, el VIH.
  • Inhibidor de la replicación viral: Estudios en relicación de inhibidores del Coronavirus por SARS usando FRET
  • Actividad mutagénica: Estudio de la actividad mutagénica de la Amilorida (medicamento para la hipertensión) en virus ARN

NOTA DE APLICACIÓN: RESIDUOS DE PLAGUICIDAS Y ANTIBIÓTICOS EN TOMATES

Los plaguicidas en sentido lato,  son todos los productos fitosanitarios y todos los  pesticidas.

Los términos se vuelven claros para todos con los siguientes ejemplos: se utiliza un producto fitosanitario para controlar la ceniza en las vides,  y para controlar  gusanos en manzanas y peras, o para controlar orugas en repollos,  se utiliza  un pesticida. Estas sustancias se aplican directamente a la planta,  y a su vez también ingresan a la planta y la fruta a través del suelo.

Los polucionantes contaminan los alimentos

Los residuos de medicamentos se eliminan también a través de las aguas residuales.  El lodo de depuración extraído de estas aguas se aplica en parte a los campos  como fertilizante. También se sabe que a menudo se añaden antibióticos a la alimentación animal.  Los restos llegan a los campos a través del estiércol o el estiércol líquido. Hasta ahora no está claro si estas sustancias pueden ser absorbidas por las plantas o no.

Una premisa para cada análisis  es la facilitación de una muestra representativa de todo el material. Por lo general, la cantidad de la muestra es mayor y para obtener una muestra representativa,  debe realizarse una trituración y división para luego pasar por un analizador.

Tratamiento de tomates

Como decíamos, las plantas de tomate se tratan con varios pesticidas, que llegan directamente a la fruta y al suelo, y con ello indirectamente al transporte de nutrientes a la fruta. También se utiliza a menudo el uso de fertilizantes orgánicos procedentes de la ganadería.

El consumidor quiere alimentos no contaminados.  Y a su vez, la producción de alimentos con la calidad deseada no es posible sin el uso de pesticidas y fertilizantes.

Esto hace necesario revisar los alimentos para detectar posibles residuos. Frecuentemente las sustancias buscadas son muy sensibles a la temperatura, lo que es importante al momento de preparación de la muestra.

PULVERISETTE 2 CON MORTERO DE ACERO INOXIDABLES MONOLÍTICO

TROZOS DE TOMATE EN NITRÓGENO LÍQUIDO

Después de unos minutos, la muestra se muele hasta obtener un polvo blanco, fino y homogéneo.

POLVO DE TOMATE: BLANCO, FINO Y HOMOGÉNEO

La importancia de adquirir materiales de laboratorio de calidad

En la actualidad, los avances tecnológicos y científicos han permitido el desarrollo de las sociedades; sin embargo, muy pocas personas saben que trabajar en un laboratorio no es cosa sencilla, pues es necesario cumplir con una serie de requisitos académicos para lograr que la ciencia se pueda llevar a cabo de forma segura y positiva para la raza humana.

De esta manera, un laboratorio es un espacio completamente equipado y preparado para la experimentación, la investigación y un sinfín de tareas científicas y tecnológicas que hacen de ese lugar un espacio muy especial, pues es ahí donde se llevan a cabo la mayoría de las fases del método científico y de la experimentación. Si eres de las personas que trabaja en un laboratorio, permítame felicitarle, pues tu trabajo es uno de los más complicados que existen en todo el mundo, pues se requiere de paciencia, creatividad y mucha curiosidad para brindar beneficios a los seres humanos.

Además, estos espacios cuentan con una gran cantidad de instrumentos máquinas y materiales de laboratorio que son muy costos y complicados de manejar. Saber cómo utilizar todos ellos es tarea fundamental de los científicos, pues les serán de gran ayuda, principalmente en el desarrollo de investigaciones; pues de no saber para qué sirve cada instrumento y cuáles son los beneficios que nos pueden brindar estos aparatos, puede convertirse en una debilidad que podría costarle el trabajo.

Sin embargo, más allá de conocer a la perfección los materiales de laboratorio, es muy importante que estos sean fabricados con materiales de calidad, pues de no contar con este elemento tan importante, es muy probable que el tiempo de vida útil de ellos sea muy corto, sin dejar de lado que podría afectar los resultados de una investigación. Se han detectado infinidad de casos en donde los materiales que se utilizan en el laboratorio de química son de de tan mala calidad que alteran los resultados, generando complicaciones en la investigación y haciendo al investigador trabajar más de lo debido para llegar al resultado que espera.

Afortunadamente para los científicos que trabajan en un laboratorio, hoy en día existe una empresa que distribuye los mejores materiales e instrumentos de laboratorio. El Crisol es una empresa 100% mexicana que ha logrado posicionarse como una empresa líder a nivel nacional gracias a la calidad, infraestructura, servicio e inventario que ofrece a todos y cada uno de sus clientes. El Crisol cuenta con su oficina matriz en la Ciudad de México; sin embargo, también tiene sucursales en diferentes puntos de la República Mexicana como: Puebla, Querétaro, Monterrey, Chihuahua y San Luis Potosí.

Además, cada una de las oficinas de El Crisol cuenta con una infraestructura totalmente tecnológica y diseñada para atender de manera inmediata las necesidades y los requerimientos de cada región. Asimismo, en las oficinas de ventas en Torreón se representan más de 200 fabricantes, manteniendo un 95% de stock sobre más de 13,000 productos de línea. De esta manera, El Crisol ha logrado acumular más de 50 años de experiencia en el ramo de los materiales e instrumentos de laboratorio, situación que le ha permitido conocer todas las necesidades de sus clientes. Quienes conocen de materiales de laboratorio saben que El Crisol es la mejor opción para adquirir este tipo de productos.

Ahora que ya conoces a la mejor empres que distribuye materiales, instrumentos y equipo para laboratorio que existe en México, permíteme decirte que también es muy importante que quienes trabajen en un laboratorio sepan manejar de forma segura todos los instrumentos, pues de no hacerlo, podrían tener efectos secundarios muy peligrosos. Se han detectado muchos casos en donde no se toman las medidas de seguridad necesarias y hasta un Mechero de Bunsen puede quemar objetos que se encuentren a su alrededor, lo cual podría causar fuertes explosiones, pues hay que recordar que en un laboratorio es muy común que existan componentes químicos altamente inflamables.

De esta manera, un instrumento tan sencillo puede causar graves daños a la propiedad e inclusive a la integridad física de nuestros compañeros, por lo que debe tenerse mucho cuidado en su manejo. En otros casos, existen máquinas que son mucho más complejas que utilizan magnetos muy poderosas y que pueden dañar al sujeto si no se toman las medidas necesarias. Quizás este texto parezca un tanto obvio, pero la realidad es que los accidentes en el laboratorio son más comunes de lo que podríamos pensar y esto se debe, principalmente a los descuidos por parte de los científicos y a la adquisición de materiales e instrumentos de laboratorio de muy baja calidad.

Así, saber operar los equipos, materiales e instrumentos de laboratorio de manera adecuada limitará de forma muy efectiva todo este tipo de accidentes, lo que permitirá crear un ambiente seguro para todo el personal que labora en ese espacio. Es muy importante también que los materiales e instrumentos que se adquieran sean de calidad, por lo que es fundamental adquirirlos con una empresa tan importante con El Crisol. Si el laboratorio en el que trabajas cumple con estas características, puedes estar completamente seguro de que su lugar de trabajo es ideal para realizar investigaciones científicas de calidad y con beneficios para la humanidad.

Pero también debes recordar que la calidad de los materiales de laboratorio no determinará que el lugar de trabajo sea seguro. Que este elemento prevalezca en tu área depende en mayor proporción del científico que se encarga de realizar su trabajo con la mayor precaución y con las medidas de seguridad necesarias para evitar accidentes y, con ello, poner en riesgo la integridad física de sus compañeros.

Fuente: elcrisol.com.mx

La actividad de agua en el sector farmacéutico

El análisis de la actividad del agua es un proceso habitual en un gran número de industrias y sectores. La industria farmacéutica no es una excepción debido al gran número de aplicaciones que podemos encontrar para esta medida.

El agua es el elemento esencial para todas las formas de vida, incluidas las bacterias y el moho. Las células microbianas la necesitan para seguir siendo viables. Las células reciben agua mediante el mecanismo de transporte pasivo. Cuando la actividad del agua es lo suficientemente baja fuera de la célula, las células no pueden transportar agua a través de la membrana celular y se quedan inactivas.

Si la actividad del agua fuera de la célula aumenta lo suficiente, pueden reactivarse y comenzar a crecer nuevamente. La seguridad microbiológica depende tanto de un paso de eliminación del agua (como el tratamiento térmico) como del procesamiento y envasado que mantienen una baja actividad de agua en el producto.

Midiendo la actividad de agua (Aw), conoceremos la disponibilidad de agua, factor que posibilita o dificulta el crecimiento microbiano y así, podremos controlar y optimizar los procesos de fabricación y conservación de los productos farmacéuticos, cosméticos, etc. Podremos garantizar su estabilidad mecánica, física, química y microbiológica (estos valores inciden sobre el color, la textura, su valor nutricional y tiempo de conservación) y la seguridad para el consumidor.

Cómo se define la actividad de agua (valor Aw)

La actividad del agua se define como la humedad en equilibrio de un producto, determinada por la presión parcial del vapor de agua en su superficie. Esto nos indica la cantidad de agua disponible para que los microorganismos puedan crecer y llevar a cabo sus funciones metabólicas.

La actividad del agua es igual a la presión parcial de vapor de agua de un producto húmedo dividido por la presión de saturación del vapor de agua pura a la misma temperatura:

Aw = p (T) / p0 (T)

La actividad del agua, por lo tanto, varía dentro de un rango de 0 a 1. El agua pura tiene el valor de actividad de agua de 1.

Un producto puede ser considerado microbiológicamente estable si su Aw está por debajo de 0.6. Este es el límite que se busca para los productos para que se pueden almacenar a temperatura ambiente por un largo tiempo.

La Aw de un producto se puede reducir aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos mediante la extracción del agua o mediante la adición de solutos (azúcares, sales, alcoholes. etc.)

Así, una actividad de agua Aw de 0.80 significa que la presión de vapor es 80 por ciento de la del agua pura. Un valor menor de 0.75 inhibe el crecimiento bacteriano, pero todavía pueden crecer algunas levaduras y mohos. A menos de 0.6 Aw todo el crecimiento se inhibe.

Diferencia entre contenido de agua y actividad de agua 

La actividad del agua representa el agua «libre» contenida en un producto; no es una medida de contenido de agua total o humedad, sino que es una medida de la disponibilidad de esta agua, que no está fuertemente ligada al producto desde un punto de vista fisicoquímico, e influye directamente en el crecimiento y toxigénesis de microorganismos como bacterias, levaduras y mohos, así como el desarrollo de reacciones enzimáticas y oxidaciones.

La relación entre el contenido de agua y la actividad del agua Aw de un producto a una temperatura constante, se llama isoterma de sorción.

El desarrollo de microorganismos está estrechamente relacionado con la actividad del agua debido a la influencia de la presión osmótica ejercida por el medio ambiente en los intercambios membranosos dentro de las celdas. La mayoría de las bacterias patógenas crecen a valores Aw superiores a 0,91.

Algunos usos y aplicaciones que se le da a la actividad del agua en el sector farmacéutico

  • Como ya se ha mencionado, la reducción de la aw de un producto se produce mediante el aumento de la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos a partir de la extracción del agua o por la adición de solutos (azúcares, sales, alcoholes. etc.)
  • Nos informa del desarrollo de microorganismos, la migración de humedad, la estabilidad química y bioquímica, y la vida útil del producto.
  • Aceleración de las pruebas microbiológicas. Debido al largo tiempo de espera para los resultados de análisis microbiológicos, se puede emplear el análisis de la actividad del agua mínima que poseen estos microorganismos para acceder a la misma información, pero con mayor rapidez.

La determinación de la aw de formas farmacéuticas no estériles nos da la información necesaria para mejorar la formulación de productos y la eficacia antimicrobiana de los sistemas conservantes, obteniendo una información en solo 5 minutos, y así poder reducir la degradación de sustancias farmacéuticas activas en formulaciones de productos susceptibles a hidrólisis química.

Con la información dada por la USP 1112 disponemos de una herramienta para justificar la reducción de la frecuencia de análisis microbiológicosla liberación del producto y las pruebas de estabilidad, utilizando los métodos contenidos en el capítulo de prueba de límite microbiano.

  • Aislamiento de los API. Para poder aislar los ingredientes farmacéuticos activos (API), los solventes orgánicos deben tener un nivel concreto de actividad de agua para evitar interacciones y reacciones secundarias no deseadas que pueden suponer un problema o generar costes y pérdidas de tiempo. Así conocer la aw de los solventes orgánicos, permite seleccionar los excipientes (USP <922>) dado que necesitan estar en un determinado intervalo.
  • Retención de los API. Para aislar APIs y evitar interacciones o reacciones secundarias no deseadas, la hidrólisis de los APIs tiene una tasa de reacción mínima a un valor aw específico (higroscopicidad) ya que varían según la estacionalidad, de esta manera se garantiza la retención del API.

En todo momento se debe garantizar la conformidad del producto.

  • Selección de los excipientes correctos. A la hora de elegir qué excipiente vamos a usar para transportar determinados componentes activos, la actividad del agua puede sernos de gran ayuda debido a que hay algunos que necesitan una mayor aw para así poder mantener la absorción de humedad deseada. Otros necesitan encontrarse en un menor intervalo. En función de estos datos podremos elegir la opción que mejor nos convenga.
  • Validación de materias primas. Se puede comprobar habitualmente el estado y las especificaciones de las materias primas debido a que los cambios y variaciones que sufren acaban afectando a la actividad del agua.
  • Optimización de los procesos de secado. El nivel de actividad del agua tiene también mucha relación con los procesos de secado. En función de su resultado puede determinar una rotura del comprimido, un apelmazamiento, aglutinación o incluso el endurecimiento de este.

Guías y métodos para medir la actividad de agua 

  • AOAC (Official methods os analysis) 978.18.
  • European Pharmacopoeia 7.1 2.9.39 Interacciones de sólidos en agua: determinación de las isotermas de sorción-desorción de la actividad del agua.
  • USP Method 1112.
  • USP Method 922 En vigor desde 1 de mayo de 2021, define el parámetro aw actividad de agua, proporciona marco y antecedentes teóricos, identifica las aplicaciones y describe la instrumentación.

El método según la USP <1112> nos informa sobre la aplicación de la medida de la actividad de agua para conocer las cualidades microbiológicas de productos farmacéuticos no estériles, y nos informa sobre la influencia de la actividad del agua en lo que respecta a la formulación del producto y su susceptibilidad a la contaminación microbiana.

Este método incluye una tabla de los límites de la actividad del agua según los microorganismos, estrategias para análisis microbiológicos basados en la actividad del agua y métodos para medir la actividad del agua.

En definitiva, la actividad del agua es empleada en un gran número de aplicaciones y sectores. Su importancia es fundamental debido a la amplia presencia de líquidos y elementos acuosos. Descubre más acerca del análisis de la aw.

Sangre creada en un laboratorio se transfunde por primera vez a las personas

El experimento trata de determinar la vida útil de las células cultivadas en laboratorio, jóvenes, frente a las transfusiones estándar procedentes de donantes Unos investigadores británicos han transfundido por primera vez sangre cultivada en un laboratorio a voluntarios sanos, en un pionero estudio que podría revolucionar los tratamientos para personas con problemas sanguíneos. Ashley Toye, académico de la universidad inglesa de Bristol, declara en un comunicado difundido este lunes que esta prueba clínica “es un gran paso hacia fabricar sangre a partir de células madre”, aunque precisa que se necesitarán más estudios para verificar la viabilidad del proceso. Hasta ahora, dos personas han recibido transfusiones de glóbulos rojos cultivados en el laboratorio -el equivalente a una o dos cucharaditas de sangre-, en el llamado estudio RESTORE, que implica a varias universidades y organizaciones sanitarias británicas. Ambos fueron controlados de cerca y no se detectaron efectos secundarios adversos, se señala en el comunicado. Como parte del ensayo clínico, un mínimo de diez participantes recibirán dos minitransfusiones con al menos cuatro meses de diferencia, una de glóbulos rojos normales donados y otra de los cultivados en el laboratorio. El experimento trata de determinar la vida útil de las células cultivadas en laboratorio, jóvenes, frente a las transfusiones estándar procedentes de donantes, que contienen células de distintas edades. Los investigadores señalan que, si se comprueba que las células sanguíneas cultivadas en el laboratorio duran más en el cuerpo, “es posible que los pacientes que necesitan sangre regularmente no requirieran transfusiones con tanta frecuencia”. Las células sanguíneas se elaboraron a partir de células madre de donantes reclutados de la base de datos del Servicio Nacional de Salud (NHS, en inglés) del Reino Unido. Los autores mantienen que el cultivo de glóbulos rojos podría “revolucionar los tratamientos para las personas con trastornos sanguíneos como la anemia drepanocítica o con tipos de sangre inusuales”. El ensayo “es un primer paso de cara a que los glóbulos rojos de laboratorio se produzcan en el futuro como un producto clínico”, aunque su uso sería al menos inicialmente para “un número muy pequeño de pacientes con necesidades de transfusión complejas”, señalan Fuente: https://www.elmundo.es/

Coronavirus: 2 razones por las que su origen no está en un laboratorio

La pandemia del Covid-19, que afecta a nivel mundial, ha dejado numerosas teorías sobre el origen este virus. Una de las más escuchadas es que este nuevo coronavirusfue creado en un laboratorio. Sin embargo, la revista Nature ha publicado un artículo en el que explica por qué esta teoría es falsa. Los investigadores que han publicado este estudio han comenzado explicando en qué consiste el Covid-19 y cómo entra en las células de los seres humanos, siendo esta una de las conclusiones por las que el nuevo coronavirus no fue creado en un laboratorio. Para entrar en las células, el virus utiliza la proteína S que tiene alrededor, a través de las cuales “se engancha” a un receptor que hay en las células humanas llamado ACE2. En este punto, los expertos explican que “aunque el virus puede unirse al ACE2 humano con alta afinidad, los análisis predicen que la interacción no es la ideal”. Por tanto, “la unión de alta afinidad de la proteína del SARS-CoV-2 a la ACE2 humana es probablemente el resultado de la selección natural en una ACE2 humana o similar a la humana que permite que surja otra solución de unión óptima”. De haberse creado en un laboratorio, se habría manipulado de tal forma para que la interacción fuese lo más afín posible”. La segunda razón que se explica en el estudio es que, de haberse creado este virus en un laboratorio, “se habría utilizado, probablemente, uno de los varios sistemas de genética inversa disponible para los betacoronavirus”. Sin embargo, “los datos genéticos muestran irrefutablemente que el SARS-CoV-2 no se deriva de ningún esqueleto de virus usado previamente”. Tres teorías sobre el origen del Covid-19 Los investigadores de este estudio proponen tres escenarios que pueden explicar de manera plausible el origen de este nuevo coronavirus. En primer lugar, la selección natural en un huésped animal antes de la transferencia zoonótica; en segundo, la selección natural en humanos después de la transferencia zoonótica y, por último, la selección durante el pasaje. La comprensión detallada de cómo un virus animal saltó los límites de las especies para infectar a los humanos de manera productiva “ayudará a prevenirfuturos eventos zoonóticos”, han añadido. La importancia de conocer los orígenes de la pandemia del coronavirus Como conclusión, el artículo señala que “en medio de una emergencia global de salud pública como la que vivimos, es razonable preguntarse por qué los orígenes de la pandemia son importantes”.  Las características genómicas descritas en este estudio “pueden explicar en parte la infecciosidad y la transmisibilidad del SARS-CoV-2 en humanos”. Aunque la evidencia muestra que el SARS-CoV-2 no es un virus manipulado a propósito, “actualmente es imposible probar o refutar las teorías de su origen descritas en esta investigación”, han concluido. Fuente: https://www.redaccionmedica.com/