Nueva prueba detecta el dengue mediante trampa de ADN
Los científicos utilizaron andamios hechos de fragmentos de ADN para crear una trampa para el virus del dengue. La estructura en forma de estrella está diseñada para detectar el virus en la sangre y localizarlo con precisión, proporcionando una prueba poderosa pero simple para detectar enfermedades transmitidas por mosquitos.
El dengue es la enfermedad transmitida por vectores de más rápido crecimiento en el mundo, con múltiples brotes graves en 2022. En casos graves, puede provocar hemorragias internas, que en ocasiones pueden ser mortales. Actualmente no existe una vacuna ampliamente aceptada ni un tratamiento específico para el dengue, por lo que una detección temprana precisa es fundamental.
La superficie esférica del virus del dengue está cubierta de antígenos, proteínas especiales que el virus utiliza para adherirse a las células que infecta. Los científicos dirigidos por el bioquímico Xing Wang de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign utilizaron nanotecnología de ADN para construir un andamio flexible que refleja la disposición de las proteínas en los hemisferios superficiales de los virus. Las puntas y vértices de esta «estrella de ADN» de cinco puntas se alinean con los antígenos y transportan las moléculas a las que están unidos. Los múltiples puntos de unión hacen que la unión sea fuerte y muy precisa: las estrellas de ADN atacan sólo a virus con un patrón específico, afirman los investigadores. Una vez que se produce la unión, la estrella emite fluorescencia o se ilumina, lo que indica la presencia del virus.
«Este es un gran ejemplo de cómo la nanotecnología del ADN puede resolver problemas biológicos reales», dijo Mingxu You, quien dirige el Grupo de Investigación de Química de Ácidos Nucleicos en la Universidad de Massachusetts Amherst, que no participó en el estudio. «En comparación con la actual [dengue-detection] tecnología, esta sonda de ADN exhibe una sensibilidad y simplicidad emocionantes. «
Crédito de la imagen: Tammy Tolpa; Fuente: «La arquitectura de ADN de diseño proporciona un reconocimiento preciso y multivalente de patrones espaciales para la detección e inhibición de virus», Paul S. Kwon et al., Nature Chemistry, vol. 12; enero 2022
La actual prueba de referencia del dengue requiere una compleja configuración y capacitación en el laboratorio. «Nuestra técnica es muy simple; sólo necesitamos uno o dos minutos y el costo de cada prueba es de sólo 50 centavos», dijo Wang. En un artículo de Nature Chemistry publicado en enero, los investigadores compararon su técnica con las pruebas clínicas actuales y demostraron su sensibilidad y precisión superiores. Debería funcionar antes de que aparezcan los síntomas, dicen los investigadores, y las nanoestructuras de ADN no son tóxicas y son amigables con el tejido humano.
Los patrones de superficie del dengue son complejos, por lo que las nanoestructuras de ADN tuvieron que moldearse en geometrías complejas para que coincidieran, añadió Wang. Los virus más simples requieren diseños más simples.
Ahora, Wang está trabajando con Sherwood Yao, director ejecutivo de Atom Bioworks en Carolina del Norte, para extender el mismo principio a otros virus como el Zika y la influenza, e incluso bacterias e incluso células cancerosas. Yao, que tiene experiencia en inteligencia artificial, estaba intrigado por el enfoque de reconocimiento de patrones del método, que comparó con la tecnología de reconocimiento facial. La tecnología proporciona «una interfaz programable para la biología», dijo Yao. «Nuestra solución podría convertirse en una herramienta esencial no sólo para detectar patógenos sino también para suprimirlos».
