Sistema CRISPR compacto permite pruebas portátiles de COVID-19

Una nueva forma de tecnología CRISPR que aprovecha una proteína compacta de edición de ARN podría conducir a pruebas de diagnóstico mejoradas para COVID-19.

La plataforma, desarrollada por bioingenieros de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah (KAUST; Makkah, Arabia Saudita), se basa en una forma en miniatura de la proteína Cas13 que algunos microbios usan para defenderse de los virus. Esta enzima de corte de ARN puede diseñarse para escindir cualquier secuencia diana, incluidas partes del genoma del SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus responsable de la pandemia de COVID-19.

Al combinar el sistema Cas13 con un método simple de amplificación de ácido nucleico, un lector óptico de mano y un teléfono inteligente, los investigadores crearon una prueba de bajo costo para el punto de atención que podría diagnosticar con precisión la COVID-19 a partir de muestras de hisopos de garganta y nariz tomadas de pacientes. El enfoque demostró ser confiable y preciso con un tiempo de respuesta rápido, desde el muestreo clínico hasta un resultado de diagnóstico en solo unas pocas horas. Una prueba de COVID-19 representa solo una aplicación potencial de la tecnología, y, según los investigadores, pronto podrían seguir otros usos diagnósticos o terapéuticos.

El sistema Cas13 en miniatura también puede ser útil como terapéutica antiviral. La naturaleza compacta de la nueva proteína Cas13 facilita el empaquetado de la maquinaria de edición de genes en un vector viral, el método estándar para transferir componentes CRISPR a células humanas. Una vez dentro de las células, el sistema podría usarse terapéuticamente para alterar la expresión de genes asociados a enfermedades o para destruir patógenos como el virus de la influenza.

Además, según los investigadores, el pequeño tamaño de esta nueva proteína permite la ingeniería simple de proteínas. Y con más ajustes moleculares, el equipo de KAUST tiene como objetivo expandir el conjunto de herramientas de posibles aplicaciones relacionadas con Cas13. Los investigadores han presentado una solicitud de patente conectada a su sistema CRISPR-Cas13. Para perfeccionar su método de diagnóstico, también han continuado su búsqueda de nuevas proteínas Cas13.

“Nuestra modalidad demuestra varias características clave, que incluyen simplicidad, especificidad, sensibilidad y portabilidad”, dijo el bioingeniero Magdy Mahfouz, quien desarrolló la plataforma. "Este trabajo demuestra que los sistemas de defensa bacteriana tienen un potencial sin explotar para diversas aplicaciones de biología sintética".

“Nuestro objetivo es desarrollar sensores de próxima generación que se puedan aplicar para la detección de ácidos nucleicos y otras moléculas, como moléculas ambientales”, dijo Ahmed Mahas, un estudiante de Ph.D. en el laboratorio de Mahfouz.

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