Konposatu galduaren bila

Nerea Ferreirós

Polizien eta ikertzaileen telesailek laborategi zientifikoa ekarri dute gure bizitzara eta, harekin batera, baita masa-espektrometria ere. Errealitatean eta fikzioan gertatzen dena ez da guztiz berdina, baina bi kasuetan ere oso ohikoa da masa-espektrometria erabiltzea molekulak bilatu behar direnean; badakigunean zeren bila gabiltzan, eta baita ez dakigunean ere.

Masa-espektrometria funtsezkoa izan den kasu baten adibidea jarriko dut. Denok dakigu debekatuta dagoela substantzia estupefazienteen eraginpean gidatzea. Susmoa dagoenean edo, besterik gabe, ohiko kontroletan, test bat egiten da “in situ”. Listuaren lagin bat hartzen da eta, erreakzio entzimatiko baten bidez (immunosaiakuntza), emaitza negatiboa ala positiboa lortzen da. Batzuetan, bilatzen ari garenen antzekoak diren molekula ez debekatuak egoten dira, erreaktibotasun gurutzatuak dituztenak, eta, hortaz, emaitza positiboak laborategian baieztatu behar izaten dira, batez ere masa-espektrometriaren bidez. Kasu horietan, garrantzitsua da zer molekula den berrestea (analisi kualitatiboa deritzona egitea). Ondoren, analisi kuantitatiboa egiten da, hau da, organismoan dagoen konposatu-kontzentrazioa kalkulatzen da.

Baina, zer gertatzen da lehenengo testaren emaitza negatiboa bada, baina pertsonaren portaeragatik argi ikusten bada drogak hartu dituela? Kasu horretan, burua eta makinaria zientifikoa lanean jarri behar dira.

Duela zenbait urte, landare-nahastura batzuk agertu ziren merkatuan, eta intsentsua zirela esaten zen arren, errez gero kalamuaren antzeko efektua zuten (1. irudia). Poliziak bazekien produktu horiek kontsumitzen ari zirela, baina haietan ez zen aurkitzen toxikologia forentsearen laborategietako ohiko analisietan detektatzen diren drogetatik bakar bat ere. Pare bat nerabe larrialdietara eraman behar izan zituzten, eta argi zegoen bilaketa-estrategia aldatu beharra geneukala.

Toxikologiako laborategi gehienetan, analisiak estrategia gidatu batean (“target”) oinarritzen dira, hau da, bilatzen ari dena bakarrik ikusten da. Eta hori masa-espektrometriaren hizkuntzara itzultzen badugu, esan nahi du guk analisi-metodoan sartu ditugun masa/karga (m/z) erlazioak bakarrik erregistratzen dituela espektrometroak. Gainerako guztirako, tresna itsu dago. Hori da estrategia honen desabantaila nagusia. Eta abantaila nagusia metodoaren sentikortasuna da, hots, kontzentrazio baxuetan dauden konposatuak detekta daitezkeela eta, horrela, emaitza negatibo faltsuak saihesten direla.

Lehen puntua: aukerak irekitzea

Kontuan hartuta zerbaitek ihes egiten zigula, landareen estraktuaren lagin bat kontzentratzea lortu genuen eta analisi-modu ez gidatu bat erabili genuen, analisi-modu gidatuarekin ikusi ezin genituen konposatuak aurkitu ahal izateko masa-espektrometriaren bidez.

Molekula baten hatz-marken modukoak diren masa-espektroak (2. irudia) alderatuta, konposatu nagusietako batzuk identifikatzea lortu genuen. Beste batzuetarako, ordea, informazio osagarria erabili behar izan zen, hala nola erresonantzia magnetiko nuklearra. Analisi horiei esker, egiaztatu genuen landare-nahastura horretan kannabinoide sintetikoak zeudela; industria farmazeutikoak garatu izan arren, hainbat arrazoigatik sendagaien merkatura iritsi ez ziren substantziak. Kannabinoide sintetikoek kalamuaren antzeko efektua dute, baina ez zeuden sartuta datu-baseetan eta, horregatik, ez ziren detektatzen ohiko analisietan. Gainera, ez zegoen haien toxikotasunari edo albo-ondorioei buruzko daturik.

Bigarren puntua: helburu berriak jartzea

Molekulek eta hartzaileek elkarri eragiten diete, giltza-sarraila erako lotura baten bidez. Hortaz, hartzailearekin interakzioan dagoen atal estrukturala ezagutuz gero, molekularen gainerako ataletan aldaketak egin daitezke haren funtzioa aldatu gabe. Printzipio horretan oinarritzen da sendagaien garapena, eta aldaketa gehienen helburua da disolbagarritasuna edo iragazkortasuna handitzea edo farmakozinetika hobetzea. Baina “intsentsu” haietan erabilitako kannabionoide sintetikoen kasuan, aldaketa horien bidez lortu zen molekulak ezin detektatu izatea ohiko analisietan, nerbio-sistema zentralean duten efektua aldatu gabe. Aldaketa horiek arriskutsuak izan daitezke, substantzien efektu zentralak areagotu egin daitezkeelako eta ez dagoelako azterketa toxikozinetikorik. Eta hemen, masa-espektrometria agertzen da berriro. Beharrezkoa da substantzia horiek kuantifikatzea eta erlazioak ezartzea substantzia-kontzentrazioen eta substantzien efektuen artean.

Konposatu baten kontzentrazioa kalkulatzeko, kalibratze-kurba bat egin behar da. Kurba horretan grafikoki irudikatzen dira geuk aukeratu eta prestatu dugun lagin-multzo batek emandako seinaleak lagin horietako konposatu-kontzentrazioaren arabera. Masa-espektrometrian, kalibratze-kurba egitea apur bat konplexuagoa da, beste substantzia bat (barne-estandarra) gaineratu behar baita teknikaren efektuak zuzentzeko. Hala, kontzentrazio ezezaguneko lagin baten seinalea ezagutzen badugu, haren kontzentrazioa jakin daiteke (gezi urdina). Kannabinoide sintetikoen kasuan, kontzentrazioak kalkulatuta, substantzia horien dosien eta organismoan duten efektuaren arteko erlazioa ezar daiteke, eta profil toxikozinetikoa egin daiteke; hau da, jakin dezakegu substantzia horien zer kontzentraziotik aurrera hasten diren agertzen efektu toxikoak eta giza gorputzak zer abiaduran kanporatu ditzakeen organismotik.

Masa-espektrometria sendagaien garapenean ere erabiltzen da, aztertzen ari diren substantzien profil farmakozinetikoak ezartzeko. Hau da: jakiteko zer gertatzen zaioen sendagai bati organismoan (ahotik, bide parenteraletik…) sartzen den unetik bertatik hasi eta organismotik kanporatzen den arte. Gogoan izan behar da sendagai bat aktiboa dela haren odoleko kontzentrazioa leiho terapeutiko jakin baten baitan mantentzen den bitartean. Sendagaiaren kontzentrazioa leiho terapeutikoaren beheko muga baino txikiagoa bada, sendagaia ez da aktiboa izango, eta kontzentrazioa leiho terapeutikoaren goiko muga baino handiagoa bada, sendagaia toxikoa izango da.

Bizi-konstanteak monitorizatzen diren bezalaxe, sendagaien kontzentrazioak ere monitorizatu daitezke. Jardunbide klinikoan prozesu hori ohikoa da, eta sendagaien dosi egokiak kalkulatzeko erabiltzen da, batez ere konposatuek leiho terapeutiko estua dutenean edo pazienteak espero zen moduan erantzuten ez duenean. Sendagaien garapenean ezinbestekoa da haiek monitorizatzea, merkaturatu aurretik. Profil farmakozinetikoak egiteko ere balio du monitorizazioak, hau da, konposatu jakin baten odoleko kontzentrazioa neurtzeko, aplikatzen denetik kanporatzen denera arte; izan ere, sendagaiaren portaera ulertzeko ezinbestekoak diren parametroak ezagutu daitezke era horretan (4. irudia). Horretarako batez ere masa-espektrometria erabiltzen da, bi ezaugarri hauek dituelako: selektibotasuna eta sentikortasuna. Gainera, analisi-metodo bizkorrak eta sendoak garatzen laguntzen du. Jakintza hori guztia funtsezkoa da sendagaiak edo bestelako edozein substantzia modu seguruan erabili ahal izateko.

Hirugarren puntua: lastategian orratza bilatzea

Zer bilatzen ari garen jakitea garrantzitsua da, baina, horrez gain, analizatu beharreko konposatuen kantitate oso txikiekin lan egin behar izaten da sarritan, batez ere ahalmen oso handiko konposatuen kasuan. Gidari batek drogak hartu dituen analizatzen denean, adibidez, emaitza positiboa ala negatiboa izatearen arabera erabakiko da zigor mota eta haren zenbatekoa. Eta gauza bera gertatzen da kirolean. Substantzia debekatuak agertzen direnean, kirolaria dopatu egin dela esan nahi du, eta horrek hainbat ondorio ditu. Horregatik guztiagatik, substantziak ahal den modurik fidagarrienean kuantifikatu behar dira eta, batzuetan, teknologiaren mugetatik gertu dauden kontzentrazioak neurtu behar dira. Eta masa-espektrometria analisi-teknika selektibo bat da eta ppb-tako (mila milioiko parte) kontzentrazioak neur ditzake, analizatu beharreko konposatuen eta horiek dauden matrizearen arabera. Uler dadin, metro kubiko bat harean ale jakin bat aurkitzea bezala izango litzateke.

Azken batean, esan daiteke masa-espektrometroak ikertzailearen begiak direla eta galduta dauden konposatu guztiak ikusten laguntzen dutela; ezagutzen ditugun konposatuak nahiz ezezagunak zaizkigunak. Horrela, informazioa lor dezakegu prozesuak hobeto ulertzeko eta hainbat galderari erantzuteko, jakintza zientifikoak aurrera egin dezake.

Egileaz: Nerea Ferreirós Bouzas UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultatean doktorea eta Frankfurteko (Alemania) Goethe Universität-eko Farmakologia Klinikoaren Institutuko ikertzailea da.

Masa-espektrometriari buruzko artikulu-sorta

1. Masa-espektrometria (I). Neoi isotopoetatik elefante hegalariengana
2. A new hero is born: Masa-espektrometria justiziaren zerbitzura
3. Nor dago icebergaren alden ezkutuan?
4. Konposatu galduaren bila
5. Metabolomika: osotasuna, zatien baturaren aurrean
6. Esploratu gabe dauden lurraldeak kartografiatzen: masa-espektrometria bidezko irudia
7. Proteomika: Proteinak eta Masa Espektrometria eskutik helduta