Sonda molecular ilumina infecciones por estafilococo

Una novedosa sonda química que comprende un oligonucleótido marcado con una sustancia fluorescente que se autoextingue, permite la detección rápida, no invasiva de las infecciones por la bacteria estafilococo.

Para identificar más fácilmente los sitios de infección por estafilococos, los investigadores en la Universidad de Iowa (Iowa City, EUA) crearon una nueva sonda molecular. La sonda comprende un par de deoxitimidinas flanqueadas por varios nucleótidos 2'-O-metilo modificados. Diversas modificaciones químicas hicieron que la molécula fuese resistente a las nucleasas de los sueros de los mamíferos pero dejaban que fuera susceptible a la acción de la nucleasa microcócica del estafilococo (MN). Se agregó un fluoróforo a un extremo de la sonda, mientras que una molécula que extinguía la fluorescencia fue agregada en el otro extremo. La presencia del extintor evitó la emisión de cualquier luz fluorescente.

La acción de la MN de Staphylococcus aureus, una endo-exonucleasa que digiere el ADN y ARN de una sola cadena y de dos cadenas, digirió la sonda y liberó el fluoróforo del efecto supresor del inhibidor de la fluorescencia. Dado que la sonda era susceptible a la digestión sólo por la MN del estafilococo, la aparición de la fluorescencia identificaba el sitio de la infección bacteriana.

La fluorescencia de la sonda se activó en sobrenadantes de cultivo de S. aureus, pero no en sobrenadantes de cultivo de varias otras bacterias patógenas. La administración sistémica de esta sonda a los ratones con infecciones musculares por S. aureus produjo la activación de la sonda en los sitios de infección de una manera dependiente de MN.

“Hemos inventado una nueva forma de detectar la bacteria estafilococo que toma menos tiempo que los métodos actuales de diagnóstico”, dijo el autor principal, el Dr. James McNamara, profesor asistente de medicina interna en la Universidad de Iowa. “Se basa en la tecnología que ha existido desde hace mucho tiempo, pero con un giro importante que permite que nuestra sonda sea más específica y que dure más tiempo. Si la sonda es escindida por las nucleasas séricas, entonces nuestra sonda iluminaría todo el torrente sanguíneo. Pero, dado que es escindida sólo por las nucleasas de los estafilococos, entonces podemos establecer claramente el sitio donde el estafilococo está activo”.

Los investigadores solicitaron una patente de los EUA para proteger el uso de la molécula, en el otoño de 2012, y planean perfeccionar la sonda para que pueda ser detectada en sitios más profundos del cuerpo y en las infecciones por catéter.

Un artículo que describe la nueva sonda para las infecciones por estafilococo fue publicado en la edición digital del 2 de febrero de 2014, de la revista Nature Medicine.


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University of Iowa