A temporada de resfriados, gripes e COVID-19 traz aquele ritual já familiar:esfregar, esperar, ver o resultado. Mas e se, em vez de levar 15 minutos ou mais, um teste pudesse determinar rapidamente se você tem COVID-19 com uma substância química brilhante? Agora, na ACS Central Science , os pesquisadores descrevem um potencial teste COVID-19 inspirado na bioluminescência. Usando uma molécula encontrada em crustáceos, eles desenvolveram uma abordagem rápida que detecta a proteína SARS-CoV-2 de forma comparável à usada na pesquisa de vacinas.



De vaga-lumes a peixes-lanterna, muitos animais possuem ferramentas químicas para produzir luz. Normalmente, esta reação requer o substrato luciferina e a enzima luciferase. No entanto, uma classe de luciferinas menos discriminatórias, conhecidas como compostos do tipo imidazopirazinona (IPT), pode brilhar ao encontrar outras proteínas, incluindo aquelas que não são consideradas enzimas.

Pesquisas anteriores sugerem que as luciferinas IPT poderiam servir de base para um novo tipo de teste médico que utiliza luminescência para anunciar a presença de uma proteína alvo em uma amostra. Ryo Nishihara, Ryoji Kurita e colegas suspeitaram que uma luciferina IPT poderia reagir com a proteína spike SARS-CoV-2, que permite que as partículas do vírus invadam as células e causem a COVID-19 – e abrir a porta para desenvolver um teste brilhante.

A equipe investigou primeiro a capacidade de 36 luciferinas IPT diferentes de reagir com uma única unidade de proteína spike. Apenas uma molécula, proveniente de minúsculos crustáceos do gênero Cypridina, emitia luz. Os investigadores testaram então a actividade da luciferina com a proteína spike no seu estado natural, à medida que três unidades se dobravam.

Eles descobriram que, ao longo de 10 minutos, uma quantidade adequada de luz poderia ser detectada. Foi necessário um dispositivo de leitura de luminescência disponível comercialmente; a luz não podia ser vista a olho nu. Experimentos adicionais indicaram que a luciferina do IPT era seletiva porque não brilhava quando exposta a seis proteínas que ocorrem na saliva. Eles definem esta reação de luminescência específica por biomoléculas não luciferases como "quimiluminescência catalisadora de biomoléculas (BCL)".

Finalmente, descobriram que a luciferina conseguia detectar a quantidade da proteína spike na saliva com a mesma precisão que uma técnica actualmente utilizada no desenvolvimento de vacinas. No entanto, o sistema de luciferina apresentou resultados em um minuto – significativamente mais rápido do que os atuais testes rápidos no local de atendimento.

Esta abordagem baseada em BCL poderia servir de base para um teste simples de “misturar e ler”, no qual a luciferina IPT é adicionada à saliva não tratada de alguém suspeito de ter COVID-19, de acordo com os investigadores. Eles observam que uma abordagem semelhante poderia ser adaptada para detectar outros vírus que possuem proteínas semelhantes a picos, como influenza, MERS-CoV e outros coronavírus.

Mais informações: Atividade pseudo-luciferase da proteína Spike SARS-CoV-2 para Cypridina Luciferin, ACS Central Science (2024). DOI:10.1021/acscentsci.3c00887
Informações do diário: Ciência Central ACS

Fornecido pela American Chemical Society