Se desarrolla una herramienta de nanopartículas magnéticas para detectar los microARN

Se ha desarrollado una técnica basada en nanopartículas magnéticas para detectar directamente microARN (miRNA) en muestras de sangre total no procesadas, en aproximadamente treinta minutos. Actualmente, los científicos utilizan la reacción en cadena de la polimerasa de transcripción reversa cuantitativa (qRT-PCR) para analizar los miARN debido a su alta especificidad y sensibilidad.

Aunque la qRT-PCR produce resultados confiables, los científicos han notado que no detecta los miARN directamente en la sangre total. En cambio, los científicos realizan un largo proceso donde deben aislar y purificar el ARN, y luego sintetizan ADN complementario (cADN) para medir la expresión de los miARN. La primera enfermedad humana que se sabe que está asociada con la desregulación de los miARN es la leucemia linfoide crónica.

Científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Sídney, Australia) modificaron la superficie de las nanopartículas magnéticas recubiertas de oro (Au@MNP) con una sonda de ADN con una secuencia complementaria a miR-21 y la marcaron con una etiqueta azul redox. Luego, el equipo agregó un exceso de red de Au@MNP modificados por sonda de ADN (DNA-Au@NMP) a la solución de analito. Después de 30 minutos, el equipo separó magnéticamente las Au@MNP de la solución y eliminó las secuencias no hibridadas. Luego recogieron los Au@MNP en la superficie de un microelectrodo de oro usando un imán. El equipo retiró el imán y aplicó 10 ciclos de voltametría de onda cuadrada entre 200 y 500 megavoltios, con una amplitud de pulso de 20 megavoltios y una frecuencia de 2 hertzios. Luego, el equipo utilizó corrientes máximas estables obtenidas antes y después de la hibridación para medir la cantidad de analito.

Para examinar el límite de detección de la herramienta electroquímica y el alcance de su sensor, el equipo preparó diferentes concentraciones de miR-21 en solución salina tamponada con fosfato (PBS), suero humano no diluido o 50% de sangre humana total. El grupo midió un cambio en la corriente después de 30 minutos de exposición a las soluciones de miR-21 dentro del rango de concentración de 10 attomolar a 1 nanomolar. Para validar la herramienta electroquímica, el equipo la usó para analizar los niveles de miR-21 en un conjunto de otras secuencias de ARN del ARN total extraído de células de cáncer de pulmón humano (A459) y de exosomas. Después de tratar las muestras con un inhibidor de miR-21, el equipo pudo seguir detectando niveles de miR-21 en los exosomas a una concentración ocho veces menor que el factor de 0,4 en sus células parentales.

Utilizando el sensor electroquímico basado en DNA-Au@MNP, el equipo descubrió que la concentración de moléculas miR-21 en los cánceres de crecimiento rápido era mayor que en el grupo “sin control”. El grupo también notó que el ensayo electroquímico tenía menos variabilidad que la qRT-PCR. John Gooding, D. Phil, profesor de química y autor principal del estudio, dijo: “Esta herramienta sería especialmente útil para niveles bajos de ciertas proteínas y moléculas, ya que no solo podríamos diagnosticar el estado de un paciente, sino también la eficacia del tratamiento o la posible recaída de una enfermedad como el cáncer”. El estudio fue publicado el 27 de agosto de 2018 en la revista Nature Nanotechnology.

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Universidad de Nueva Gales del Sur