Pesquisadores da University of Central Florida desenvolveram uma nova técnica que pode dar aos médicos uma ferramenta mais rápida e sensível para detectar patógenos associados a doenças inflamatórias intestinais, incluindo a doença de Crohn.

A nova técnica baseada em nanopartículas também pode ser usada para a detecção de outros micróbios que desafiam os cientistas há séculos porque se escondem profundamente no tecido humano e são capazes de reprogramar células para escapar com sucesso do sistema imunológico.

Os micróbios reaparecem anos depois e podem causar sérios problemas de saúde, como os observados em casos de tuberculose. Existem métodos de teste atuais para encontrar esses micróbios ocultos, mas requerem muito tempo para serem concluídos e frequentemente atrasam o tratamento eficaz por semanas ou até meses.

O Professor Associado da UCF J. Manuel Perez e o Professor Saleh Naser e sua equipe de pesquisa desenvolveram um método usando nanopartículas revestidas com marcadores de DNA específicos para os patógenos indescritíveis. A técnica é eficaz e mais precisa do que os métodos atuais para detectar até mesmo pequenas quantidades de um patógeno. Mais importante, leva horas em vez de semanas ou meses para entregar resultados, potencialmente dando aos médicos uma ferramenta mais rápida para ajudar os pacientes.

"Nossa nova técnica superou os métodos moleculares e microbiológicos tradicionais, "disse Naser, professor da Faculdade de Medicina da UCF. "Sem comprometer a especificidade ou a sensibilidade, o nanométodo produziu resultados confiáveis ​​e precisos em poucas horas, em comparação com meses. "

Os trabalhos de pesquisa translacional do grupo são publicados na edição de hoje da revista. PLOS One.

A equipe criou nanosensores de relaxamento magnético de hibridização (hMRS) que podem pescar e detectar quantidades minúsculas de DNA de patógenos escondidos nas células de um paciente. o
Os hMRS finos são compostos de uma nanopartícula de óxido de ferro revestida com polímero e são quimicamente modificados para se ligarem especificamente a um marcador de DNA que é exclusivo de um patógeno específico.

Quando o hMRS se liga ao DNA do patógeno, um sinal de ressonância magnética é detectado, que é amplificado pelas moléculas de água que circundam a nanopartícula. Em seguida, o pesquisador pode ler a mudança na assinatura magnética em uma tela de computador ou dispositivo eletrônico portátil, como um smartphone, e determinar se a amostra está infectada com um patógeno específico.

Os pesquisadores usaram Mycobacterium avium spp. paratuberculose (MAP), um patógeno que tem sido implicado na causa da doença de Johne em bovinos e da doença de Crohn em humanos, para testar sua técnica. Eles usaram um grande número de amostras de sangue e tecido de biópsia de pacientes com doença de Crohn e amostras de carne de gado com doença de Johne.

"Trata-se de fornecer aos profissionais médicos ferramentas fáceis e confiáveis ​​para entender melhor a propagação de uma doença, enquanto ajuda as pessoas a obterem tratamento mais rápido, "disse Perez, que trabalha no Centro de Tecnologia de Nanociências da UCF. "Esse é o meu objetivo. E é aí que a nanotecnologia realmente tem muito a oferecer, particularmente quando a tecnologia foi validada com uso clínico, amostras de alimentos e ambientais, como no nosso caso. "

O Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais (NIGMS), que faz parte do National Institutes of Health, e financiou a pesquisa, disse que esse tipo de pesquisa básica pode fornecer a base para descobertas médicas.

"No ano passado, Dr. Perez e sua equipe descobriram inesperadamente a propriedade de ligação ao DNA de seus nanossensores magnéticos, e agora eles mostraram que pode se tornar a base para uma rápida, teste de laboratório sensível para bactérias e vírus difíceis de medir em amostras de pacientes, "disse Janna Wehrle, Ph.D., de NIGMS. "Este é um exemplo maravilhoso de quão rapidamente um avanço pode sair da bancada de pesquisa para atender a uma necessidade clínica importante."