Pesquisa de Microamostragem: Analitos Desafiadores em Análises de Sangue Seco

Diversas áreas de pesquisa onde as amostras de sangue seco são úteis

Existem agora, mais de 200 publicações na literatura de pesquisa que descrevem validações e estudos clínicos altamente bem-sucedidos usando amostras de sangue seco que foram coletadas remotamente com Dispositivos Mitra^®. Os estudos incluem monitoramento terapêutico de medicamentos em moléculas pequenas e grandes.

Os Dispositivos de Microamostragem também mostraram grande utilidade em Farmacocinética para estudos farmacêuticos pré-clínicos e ensaios clínicos. O sucesso crescente nessas áreas permitiu que mais estudos incluíssem amostras de sangue seco para testes de novos medicamentos. A pandemia de Covid-19 ilustrou a utilidade de amostras coletadas remotamente em ensaios de pesquisa sorológica e ao fazê-lo, ajudou a validar a abordagem para outros ensaios relacionados. Além disso, existem vários trabalhos de pesquisa focados no uso de amostragem remota para Monitoramento de Drogas Terapêuticas (TDM). Pesquisas em Toxicologia Clínica e Doping Esportivo mostraram que esses Dispositivos podem ser usados não apenas para medir drogas tradicionais, mas também para medir Agentes Biológicos de Doping, como Vetores Transgênicos.

Investigações de Pesquisa em Biomarcadores têm mostrado, nos últimos anos, que amostras de sangue seco coletadas com Dispositivos baseados em Microamostragem Volumétrica Absorvente (VAMS^®) podem ser usadas para medir analitos específicos. Por exemplo, estudos que medem Hormônios e outros Biomarcadores atuais, como Creatinina, HbA1c (apenas analisadores específicos) e Tiamina, mostraram-se promissores usando amostras secas coletadas com o Dispositivo Mitra^®. Além do que, houve grande avanço na pesquisa de novos Biomarcadores. Por exemplo, artigos usando amostras do Dispositivo Mitra^® com Tecnologia VAMS^® foram publicados nas áreas de Diagnóstico Molecular, Proteômica e Metabolômica. Finalmente, tem havido interesse em usar amostras de sangue seco para pesquisa de Toxinas Ambientais e Biológicas, como Metais e exposição a Produtos Químicos “eternos” como Substâncias Per e Polifluoroalquil (PFAS) que podem ser encontradas na água potável e utensílios domésticos.

A lista de programas nos quais a amostragem de sangue seco pode ser aplicada continua a crescer à medida que os cientistas pesquisadores se tornam cada vez mais habilidosos no manuseio de microamostras e à medida que os instrumentos e técnicas analíticas se tornam cada vez mais específicos e sensíveis.

Limitações de Microamostras de sangue seco para ensaios de pesquisa de sangue total

Dada a surpreendente variedade de ensaios em pesquisa que têm demonstrado a utilidade dos Dispositivos Mitra^® com Tecnologia VAMS^®, pode ser surpreendente saber que existem certas limitações que impedem que microamostras de sangue seco sejam usadas para medir todos os analitos. Há duas razões principais para isso.

1. Incompatibilidade fisiológica: Onde a secagem e o processamento do sangue danificam os analitos na matriz (ou danificam a própria matriz) de tal forma que eles não são mensuráveis de forma significativa – ou mesmo de forma alguma.

2. Incompatibilidade analítica: Onde a instrumentação atual é incompatível com microamostras e/ou extratos de sangue seco. Um exemplo disso são os exames de sangue comuns, como enzimas da função hepática e lipídios, que são medidos usando analisadores de química clínica.

Ensaios comuns atualmente incompatíveis com microamostras de sangue seco

Abaixo está uma lista de alguns dos ensaios comuns que são atualmente incompatíveis com amostras de sangue seco.

1. Lípidos séricos como colesterol LDL e HDL: As paredes celulares contêm colesterol e quando o sangue seco é hidratado, as células sofrem lise. Ao fazer isso, as células derramam lipídios no soro, causando um resultado falso-positivo. A medição de apolipoproteínas pode se tornar uma abordagem alternativa para a medição de Colesterol ou LDL/HDL de amostras de sangue seco para avaliação de risco cardíaco. No entanto, estes não se correlacionam totalmente com os Biomarcadores Lipídicos Padrão, portanto, ainda não são uma prática padrão.

2. Hemograma total / fração: Normalmente, os hemogramas são medidos usando Citometria de Fluxo e requerem células intactas. A secagem e reidratação do sangue total lisa as células, destruindo a amostra para análise.

3. Função hepática: O ensaio mais popular para medir a função hepática é medir as enzimas liberadas pelo fígado no sangue, quando o fígado está danificado. Este ensaio requer centrifugação do sangue coagulado para formar soro (um líquido claro). Em seguida, um substrato é adicionado ao soro, que reage especificamente com a enzima hepática para produzir um produto pigmentado que pode ser medido por espectrofotometria.

O sangue seco, quando hidratado, é totalmente lisado. Mesmo após a centrifugação, o extrato é altamente pigmentado (principalmente com hemoglobina). Isso leva a falsos positivos no ensaio.

Uma outra complicação que pode ocorrer ao medir algumas enzimas (como a enzima hepática Aspartato Transaminase, por exemplo) é que elas também podem ser encontradas nos glóbulos vermelhos. A lise celular, da etapa de extração, agirá para derramar essas enzimas na matriz da amostra, levando a mais falsos positivos quando comparados ao soro, onde o conteúdo celular é removido por centrifugação antes da amostragem.

Há, no entanto, tentativas de encontrar Novos Marcadores Ômicos que possam ser compatíveis com sangue seco, mas estes ainda estão em fase experimental.

4. Eletrólitos Séricos: Dois eletrólitos-chave no sangue são Sódio (Na) e Potássio (K). O corpo bombeia Potássio (K) para as células e Sódio (Na) para o plasma, mantendo um equilíbrio osmótico constante. Células lisadas de extratos de sangue seco liberam Potássio (K) celular no soro, causando um falso-positivo significativo ao realizar um teste de eletrólitos.

5. Vitaminas: A vitamina D e B1 foram avaliadas com sucesso em Dispositivos Mitra^®. No entanto, as vitaminas são normalmente muito difíceis de se medir. Isto é em parte resultado de suas propriedades antioxidantes. Em suma, elas correm o risco de degradação oxidativa na matriz seca.

6. Metais: Existem vários artigos publicados sobre os Dispositivos Mitra^® com Tecnologia VAMS^® usados para análise de Metais em amostras de sangue retiradas de pessoas que receberam próteses metálicas. Alguns artigos mostraram validações bem-sucedidas, incluindo um artigo recente medindo Mercúrio. No entanto, as superfícies (incluindo as superfícies das pontas VAMS^® dos Dispositivos Mitra^®) são facilmente contaminadas com Metais, portanto, altos níveis de fundo de outros Metais, como Chumbo, foram relatados por especialistas que analisam amostras Mitra^®. Existem maneiras de mitigar isso, mas é importante considerar a contaminação antes de iniciar a pesquisa de Metais em amostras de sangue seco.

Considerações finais sobre a medição de analitos em sangue seco

Como regra geral, se você deseja desenvolver um método usando amostragem de matriz seca, os ensaios de HPLC-MS/MS ou de ligação de ligantes geralmente são os melhores métodos para começar. Devido à boa limpeza da amostra antes da análise, essas técnicas geralmente permitem a análise de matrizes muito mais complicadas, como extratos de sangue total seco. No entanto, se houver razões fisiológicas para que as amostras de sangue seco sejam incompatíveis (como no caso do Potássio), até mesmo essas técnicas não serão eficientes. Como resultado desses desafios, os ensaios de sangue úmido são a única alternativa realista para muitos analitos.

Para desenvolver uma maior compreensão do que é possível em ensaios de sangue seco e como desenvolver métodos, consulte o suporte Mitra^® da Allcrom: [email protected]