Estrategia que combina sensores biológicos permite detectar patógenos infecciosos

Se ha desarrollado un método que combina una tecnología del desoxirribozima con nanopartículas de oro para dar una técnica sencilla para el diagnóstico en el punto de atención (PDA), la cual se puede utilizar en entornos remotos.

La técnica fusiona el acoplamiento colorimétrico de plasmones de superficie de unas nanopartículas de oro (GNP) con una tecnología de amplificación de la señal del desoxirribozima (ADNzima), para crear un método rápido y sencillo para la detección de blancos genéticos con una simple lectura colorimétrica.

Los ingenieros químicos de la Universidad de Toronto (ON, Canadá) implementaron un análisis para detección genética en un sencillo sistema con dos pasos. En la etapa de amplificación, se añade una mezcla tamponada de diversas enzimas de ácido nucleico (MNAzimas) y enlazadores a la solución de la muestra y se incuba a 50 °C durante una hora. Si están presentes las secuencias diana, se unen a las MNAzimas y las activan. A su vez, cada MNAzima activa cataliza la ruptura de diversos enlazadores, lo cual se traduce eficazmente en la amplificación de la señal.

Los enlazadores que hayan quedado sin escindir producen la agregación de los pares de GNP correspondientes, produciendo una solución de color púrpura. En contraste, los enlazadores escindidos por las MNAzimas activadas por el objetivo no pueden reticular los pares de GNP asociados, por lo cual la solución permanece de color rojo. En una prueba para el patógeno Neisseria gonorrhoeae, las mezclas en los tubos de detección específicos permanecieron de color rojo. Utilizando este método, el científico detectó exitosamente cinco blancos simultáneamente. Además, se utilizó el análisis con componentes liofilizados y se logró identificar correctamente la gonorrea, la malaria y secuencias del virus de la hepatitis B en una mezcla de muestra que contenía tres de los cinco objetivos. Todas las cadenas de ADN enlazadoras con ARN se obtuvieron de Integrated DNA Technologies (Coralville, IA, EUA) en forma liofilizada y purificada y todas las otras secuencias de ADN se adquirieron de BioBasic (Markham, ON, Canadá).

Los autores llegaron a la conclusión de que este análisis permite detectar varias secuencias genéticas en paralelo y que se podría aplicar fácilmente a otros objetivos de ácido nucleico. La lectura del color no requiere ningún equipo complejo y utiliza reactivos estables y rentables, por lo que este método resulta particularmente adecuado para las pruebas POC. Warren C. W. Chan, PhD, profesor de nanobiotecnología y autor principal, dijo: “Ha habido mucho énfasis en el desarrollo de métodos sencillos para diagnóstico. La pregunta es ¿cómo hacerlo suficientemente sencillo y suficientemente portátil? El oro es el mejor medio, porque es fácil de ver. Emite un color muy intenso”. El artículo fue publicado el 11 de marzo de 2013, en la revista Angewandte Chemie.


Enlaces relacionados:
University of Toronto
Integrated DNA Technologies
BioBasic