p Faixas de DNA projetadas - ferramentas em nanoescala chamadas de "nanointerruptores" - podem ser a chave para um processo mais rápido, mais fácil, testes mais baratos e mais sensíveis que podem permitir a detecção de alta fidelidade de biomarcadores que indicam a presença de diferentes doenças, cepas virais e até mesmo variabilidades genéticas tão sutis quanto uma mutação de um único gene. p "Uma aplicação crítica tanto na pesquisa básica quanto na prática clínica é a detecção de biomarcadores em nossos corpos, que transmitem informações vitais sobre nossa saúde atual, "diz Wesley Wong, PhD. "Contudo, os métodos atuais tendem a ser baratos e fáceis ou altamente sensíveis, mas geralmente não ambos. "

p É por isso que Wong e sua equipe adaptaram sua tecnologia de nanoswitch de DNA - demonstrada anteriormente para ajudar na descoberta de drogas e na medição de interações bioquímicas - em uma nova plataforma que eles chamam de ensaio imunossorvente ligado a nanoswitch (NLISA) para rápido, detecção de proteína sensível e específica, que relataram esta semana em um novo jornal em Proceedings of the National Academy of Sciences .

p "É uma abordagem do 'melhor dos dois mundos', "diz Wong, autor sênior no papel, que é o investigador principal do Programa do Hospital Infantil de Boston em Medicina Celular e Molecular, professor assistente da Harvard Medical School e membro associado do corpo docente do Wyss Institute for Biologicamente Inspired Engineering da Harvard University. "Esta tecnologia pode se traduzir em testes laboratoriais e em locais de atendimento tão acessíveis e fáceis de usar quanto os testes de gravidez feitos em casa, mas são muito mais sensíveis e precisos. "

p A plataforma NLISA usa um processo de chamada de eletroforese em gel para rastrear sintetizados, fitas simples de "reagentes" de DNA que mudam de forma na presença de um biomarcador específico. Eles começam contanto, fitas lineares de DNA, mas são decorados com proteínas que se ligam a um biomarcador de proteína correspondente de interesse. Uma vez exposto a esse biomarcador correspondente, as proteínas se ligam a ele e fazem com que a fita de DNA se curve em uma alça.

p Em combinação com eletroforese em gel, essa mudança de forma torna extremamente fácil detectar se o biomarcador de interesse está ou não presente. Na eletroforese em gel, um campo elétrico puxa as moléculas através de um gel poroso. Nanointerruptores de DNA linear se movem muito mais rápido através dos poros do gel, enquanto os loops de nanoswitch acionados se movem muito mais devagar por causa de sua forma mais desajeitada.

p "Simplificando, as distâncias que os nanointerruptores percorrem através do gel indicam se um biomarcador está presente ou não ?, "diz o primeiro autor Clinton Hansen, PhD, um pós-doutorado no laboratório Wong.

p 'Execute o gel'

p Leva, por exemplo, antígeno específico da próstata (PSA), que é um marcador de soro sanguíneo usado para testar homens para câncer de próstata. Para demonstrar seu sistema NLISA, Wong e sua equipe testaram amostras de soro sanguíneo com níveis variados de PSA. Então, combinar os reagentes nanoswitch para PSA com as amostras de soro, eles realizaram eletroforese em gel na mistura. A equipe foi capaz de detectar a presença de PSA com maior sensibilidade em menos volume do que com ensaios comparáveis.

p Além disso, durante outra demonstração de prova de conceito, A equipe de Wong mostrou que sua plataforma NLISA pode distinguir entre cepas virais altamente semelhantes de dengue em 45 minutos ou menos.

p "Ao aplicar um gel, perturbamos os nanointerruptores com um campo elétrico para reduzir resultados falsos positivos usando um processo chamado 'revisão cinética, "Wong explica." Embora proteínas semelhantes - como cepas virais relacionadas - possam inicialmente 'desarmar' os nanointerruptores em loops, esses laços próximos, mas não muito perfeitos, podem ser quebrados, deixando para trás apenas resultados positivos verdadeiros. Isso nos permite discernir entre as cepas virais que podem até ser diferentes por apenas uma única mutação genética. "

p O sistema NLISA tem potencial para se tornar um padrão para detecção de proteínas, Wong sugere, e pode até mesmo ser desenvolvido em um portátil, dispositivo portátil para uso clínico.