Uma ilustração de um novo biossensor ligando-se a uma molécula-alvo e emitindo luz. A criação do biossensor foi liderada pelo UW Medicine Institute for Protein Design. Crédito:Ian Haydon / UW Medicine Institute for Protein Design
Os cientistas criaram uma nova maneira de detectar as proteínas que compõem o coronavírus pandêmico, bem como anticorpos contra ele. Eles projetaram biossensores baseados em proteínas que brilham quando misturados com componentes do vírus ou anticorpos COVID-19 específicos. Essa descoberta pode permitir testes mais rápidos e mais abrangentes em um futuro próximo. A pesquisa aparece em Natureza .
Para diagnosticar a infecção por coronavírus hoje, a maioria dos laboratórios médicos confia em uma técnica chamada RT-PCR, que amplifica o material genético do vírus para que possa ser visto. Esta técnica requer equipe e equipamentos especializados. Ele também consome suprimentos de laboratório que agora estão em alta demanda em todo o mundo. As deficiências na cadeia de suprimentos retardaram os resultados dos testes COVID-19 nos Estados Unidos e além.
Em um esforço para detectar diretamente o coronavírus em amostras de pacientes sem a necessidade de amplificação genética, uma equipe de pesquisadores liderada por David Baker, professor de bioquímica e diretor do Institute for Protein Design at UW Medicine, usou computadores para projetar novos biossensores. Esses dispositivos baseados em proteínas reconhecem moléculas específicas na superfície do vírus, vincular-se a eles, em seguida, emite luz por meio de uma reação bioquímica.
O teste de anticorpos pode revelar se uma pessoa já teve COVID-19 no passado. Ele está sendo usado para rastrear a propagação da pandemia, mas isso, também, requer materiais e equipamentos complexos de laboratório.
Alfredo Quijano-Rubio conduzindo pesquisas no UW Medicine Institute for Protein Design em Seattle. Ele liderou o trabalho no projeto e teste de novos biossensores emissores de luz para detectar proteínas e anticorpos do coronavírus. Modificações futuras neste modelo de biossensor também podem ser úteis na detecção de outras moléculas clinicamente importantes no câncer e em doenças infecciosas. Crédito:Ian Haydon / UW Institute for Protein Design
A mesma equipe de pesquisadores da UW também criou biossensores que brilham quando misturados com anticorpos COVID-19. Eles mostraram que esses sensores não reagem a outros anticorpos que também podem estar no sangue, incluindo aqueles que visam outros vírus. Essa sensibilidade é importante para evitar resultados de teste falso-positivos.
"Mostramos em laboratório que esses novos sensores podem detectar prontamente proteínas de vírus ou anticorpos em fluido nasal simulado ou soro doado, disse Baker. "Nosso próximo objetivo é garantir que eles possam ser usados de forma confiável em um ambiente de diagnóstico. Este trabalho ilustra o poder do projeto de proteínas de novo para criar dispositivos moleculares do zero com funções novas e úteis."
Além do COVID-19, a equipe também mostrou que biossensores semelhantes poderiam ser projetados para detectar proteínas humanas relevantes do ponto de vista médico, como Her2 (um biomarcador e alvo de terapia para algumas formas de câncer de mama) e Bcl-2 (que tem significado clínico no linfoma e alguns outros cânceres), bem como uma toxina bacteriana e anticorpos que têm como alvo o vírus da hepatite B.
