Investigadors holandesos combinen CRISPR i bioluminescència en una prova experimentalenfermetats infeccioses

Una proteïna nocturna recentment desenvolupada podria accelerar i simplificar el diagnòstic de malalties víriques, segons investigadors dels Països Baixos.
El seu estudi, publicat dimecres a ACS Publications, descriu un mètode sensible i d'un sol pas per analitzar ràpidament els àcids nucleics virals i el seu aspecte mitjançant proteïnes brillants de color blau o verd.
La identificació de patògens mitjançant la detecció de les seves empremtes dactilars d'àcid nucleic és una estratègia clau en el diagnòstic clínic, la investigació biomèdica i el seguiment de la seguretat alimentària i ambiental.Les proves de reacció en cadena de la polimerasa quantitativa (PCR) molt utilitzades són molt sensibles, però requereixen una preparació de mostres sofisticada o una interpretació dels resultats, cosa que les fa poc pràctiques per a alguns entorns sanitaris o amb recursos limitats.
Aquest grup dels Països Baixos és el resultat d'una col·laboració entre científics d'universitats i hospitals per desenvolupar un mètode de diagnòstic d'àcids nucleics ràpid, portàtil i fàcil d'utilitzar que es pot aplicar en diversos entorns.
Es van inspirar en llampecs de lluernes, resplendors de lluernes i petites estrelles del fitoplàncton aquàtic, tot impulsat per un fenomen anomenat bioluminescència.Aquest efecte de resplendor a la foscor és causat per una reacció química que implica la proteïna luciferasa.Els científics van incorporar proteïnes de luciferasa en sensors que emeten llum per facilitar l'observació quan troben un objectiu.Tot i que això fa que aquests sensors siguin ideals per a la detecció al punt de cura, actualment no tenen l'alta sensibilitat necessària per a les proves de diagnòstic clínic.Tot i que el mètode d'edició de gens CRISPR pot proporcionar aquesta capacitat, requereix molts passos i equips especialitzats addicionals per detectar el senyal feble que pot estar present en mostres complexes i sorolloses.
Els investigadors han trobat una manera de combinar una proteïna relacionada amb CRISPR amb un senyal bioluminiscent que es pot detectar amb una simple càmera digital.Per assegurar-se que hi havia prou mostra d'ARN o ADN per a l'anàlisi, els investigadors van realitzar l'amplificació de la polimerasa recombinasa (RPA), una tècnica senzilla que funciona a una temperatura constant d'uns 100 ° F.Van desenvolupar una nova plataforma anomenada Sensor d'àcid nucleic luminescent (LUNAS), en què les dues proteïnes CRISPR/Cas9 són específiques per a diferents porcions contigües del genoma viral, cadascuna amb un fragment de luciferasa únic unit a elles anteriorment.
Quan el genoma viral específic que els investigadors estan examinant està present, dues proteïnes CRISPR/Cas9 s'uneixen a la seqüència d'àcid nucleic diana;es troben molt a prop, permetent que la proteïna luciferasa intacta es formi i emeti llum blava en presència d'un substrat químic..Per tenir en compte el substrat consumit en aquest procés, els investigadors van utilitzar una reacció de control que emetia llum verda.Un tub que canvia de color de verd a blau indica un resultat positiu.
Els investigadors van provar la seva plataforma desenvolupant l'assaig RPA-LUNAS, que detectaARN del SARS-CoV-2sense un tediós aïllament d'ARN, i va demostrar el seu rendiment diagnòstic en mostres de hisop nasofaríngeCOVID 19pacients.RPA-LUNAS va detectar amb èxit SARS-CoV-2 en 20 minuts en mostres amb una càrrega viral d'ARN tan baixa com 200 còpies/μL.
Els investigadors creuen que el seu assaig pot detectar fàcilment i eficaçment molts altres virus."RPA-LUNAS és atractiu per a les proves de malalties infeccioses al punt de cura", van escriure.