À medida que esforços como o Atlas do Genoma do Câncer e outros geram grandes quantidades de informações sobre a composição genética de diferentes tipos de câncer, está se tornando cada vez mais claro que tais informações têm grande potencial para determinar quais medicamentos anticâncer devem ser usados para tratar um paciente específico. Contudo, perceber esse potencial exigirá não apenas que os pesquisadores do câncer descubram as ligações entre as alterações genéticas específicas em um determinado tumor e a resposta desse tumor a uma terapia medicamentosa específica, mas os tecnólogos desenvolvem métodos mais rápidos de detecção de mutações específicas que seriam econômicas para uso em pacientes individuais.
Um avanço tecnológico para resolver este último problema pode estar disponível graças ao trabalho recente conduzido por Amit Meller e seus colegas na Universidade de Boston. Relatando seu trabalho no jornal Nano Letras , esses pesquisadores descreveram o uso de nanoporos eletricamente carregados para detectar sequências genéticas específicas à medida que moléculas únicas de DNA passam pelo poro. Se o desenvolvimento posterior for bem-sucedido, este método pode render uma nova abordagem para a detecção de mutação que não envolve processos de amplificação demorados e caros.
Os pesquisadores construíram seu dispositivo de sequenciamento usando um feixe de elétrons focado para perfurar um orifício de 4-5 nanômetros de diâmetro em uma membrana de nitreto de silício. A membrana é então colocada entre duas pequenas câmaras de fluido e um campo elétrico é aplicado através da membrana usando um par de eletrodos de prata / cloreto de prata. Esta corrente aplicada faz com que as moléculas de DNA individuais se movam através do poro, destorcendo-se e desfazendo-se à medida que entram no poro.
A fim de identificar uma sequência genética conhecida, os investigadores primeiro tratam uma amostra de DNA com sequências específicas de um análogo de DNA conhecido como ácido nucleico de peptídeo, ou PNA, que se ligará à sequência de DNA complementar adequada de interesse. Quando a sequência correspondente de DNA-PNA passa pelo poro, produz uma mudança marcante na corrente elétrica que passa entre os dois eletrodos, uma mudança que os investigadores demonstraram ser facilmente distinguida do DNA de fita dupla inalterado, isso é, DNA não duplexado com a sonda PNA. O dispositivo é capaz de analisar uma molécula de DNA por segundo.
Este trabalho é detalhado em um artigo intitulado "Nanopore Based Sequence Specific Detection of Duplex DNA for Genomic Profiling." Um resumo deste artigo está disponível no site da revista.
