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Se investigan “sensores” de ADN que reaccionan emitiendo fluorescencia para detectar la presencia de ARN del coronavirus
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Se investigan “sensores” de ADN que reaccionan emitiendo fluorescencia para detectar la presencia de ARN del coronavirus

lunes 04 de mayo de 2020, 12:42h

Científicos del CSIC investigan para lograr detectores de SARS-Cov-2 que sean más rápidos y baratos que las PCE con balizas moleculares.

Esta novedosa propuesta consiste en detectores o sensores de ADN que reaccionan emitiendo una luz fluorescente en presencia del ARN del coronavirus y que serian aplicables a gran escala.

El Proyecto del Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología podría paliar los costes de procesamiento por muestra entre un 50% y un 70%. Han sido Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) quienes han propuesto este método de detención del Covid-19 SARS-CoC-2 alternativo a las PCR, mas rápido, de menos coste y a gran escala, basado en balizas moleculares.

La técnica para elaborar estos nuevos test consistiría en emplear “sensores” de ADN que emiten fluorescencia en presencia del ARN diana, que en este caso seria el ARN coronavirus. La finalidad de esta nueva técnica es detectar la presencia de ARN viral en la muestra de una manera directa y si necesidad de los difíciles pasos intermedios de amplificación de ácidos nucleicos que requieren las PCR. Este nuevo trabajo, que esta financiado gracias al Fondo COVID-19 que gestiona el Instituto de Salud Carlos III, es de momento una prueba de concepto, pero se esperan resultados preliminares de la sensibilidad y especificidad de la nueva técnica en dos meses. Según los científicos, podría reducir los costes de procesamiento por muestra entre un 50-70%.

A día de hoy, la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR, es el método que más se emplea para la detención en el organismo del coronavirus. A pesar de que esta técnica permite detectar pacientes positivos en presencia de cargas virales de muy poco nivel, existen dos cuellos de botella que limitan los tiempos de detección y su aplicabilidad a gran escala. El primero de ellos consiste en la purificación del ARN viral a partir de muestras en humanos, y el segundo corresponde a la técnica de amplificación de los ácidos nucleicos, la cual requiere la conversión de la molécula de ARN viral en otra molécula de ADN complementario para proceder con la técnica de PCR propiamente dicha. Cada uno de estos dos procesos requiere unos tiempos de incubación determinados, que producen que el proceso total se alargue en torno a las 2 a 4 horas. A esto también hay que añadirle el elevado precio de los reactivos que se emplean en las distintas etapas de la reacción.

Los investigadores del CSIC, Mario Fernández Fraga y Juan Ramón Tejedor Vaquero junto con el Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN-CSIC), y Agustín Fernández Fernández, del Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA), son los coordinadores de este proyecto y explican que “El principio de esta técnica de detección está basado en el empleo de balizas moleculares (también conocidas como molecular beacons). Estos “sensores” están compuestos de una región emisora de fluorescencia integrada en una molécula de ADN. En condiciones normales esta señal está apagada. Sin embargo, estas balizas son capaces de activarse y emitir fluorescencia en presencia del ácido nucleico diana, lo cual permitiría detectar el ARN del virus en la muestra”. Se trata de un método basado en una técnica conocida que ha sido utilizada en varias aplicaciones, incluyendo una modalidad de las propia PCR.

“Para ello se están poniendo a punto dos metodologías en paralelo: la primera iría enfocada a una captura dirigida del ARN viral mediante el empleo de nanopartículas, lo cual permitiría aumentar la eficiencia y reducir los tiempos que se emplean en el proceso de extracción de ARN de muestras humanas”, explica Fernández Fraga. “La segunda metodología estaría relacionada con la detección directa del ARN viral propiamente dicho, la cual estaría enfocada en el empleo de estas balizas moleculares acopladas a un sistema de amplificación de la señal de fluorescencia que funcionaría de manera independiente al uso de polimerasas y toda la batería de reactivos asociados”, explica Tejedor Vaquero.

“Si todo esto funciona, esta tecnología tendría una alta capacidad de escalabilidad y una gran flexibilidad, pudiéndose adaptar a diferentes instrumentos de detección, ya sean los equipos de PCR cuantitativa o cualquier dispositivo dotado con un lector de señal de fluorescencia, con lo que se aumentaría considerablemente el número de muestras procesadas por día”, asegura Fernández Fraga.

“Además, al no depender los costes asociados a los reactivos necesarios para la amplificación de ácidos nucleicos, esta técnica podría reducir los costes de procesamiento por muestra, entre un 50-70% de manera aproximada. De resultar satisfactoria, esta técnica de diagnóstico facilitaría el cribado a gran escala de los pacientes con síntomas de Covid-19 de manera rápida, precisa y a bajo coste”, indica Fernández Fernández.

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