p Ao dobrar fragmentos de DNA na forma de uma estrela de cinco pontas usando a nanotecnologia de DNA estrutural, pesquisadores criaram uma armadilha que captura o vírus da dengue à medida que ele flutua na corrente sanguínea. Uma vez lançado, a armadilha - que não é tóxica e é eliminada naturalmente do corpo - se acende. É o teste mais sensível para as doenças transmitidas por mosquitos já inventado. p Publicado hoje em Química da Natureza , esta técnica de detecção pode ser expandida para outros vírus e adaptada para matar os vírus que captura.

p “Isso é mais sensível do que qualquer outra forma de detectar a Dengue, superando o teste clínico em mais de 100 vezes, "disse Xing Wang, o autor correspondente do estudo, professor assistente de química e membro do Centro de Biotecnologia e Estudos Interdisciplinares (CBIS) do Rensselaer Polytechnic Institute no momento da pesquisa. "A ligação é forte e a especificidade é alta, permitindo-nos distinguir a presença de Dengue no primeiro dia de infecção. ”

p Uma armadilha pode ser eficaz contra muitos vírus diferentes porque, a fim de infectar seu hospedeiro, todos os vírus devem primeiro se prender a uma parede celular e despejar suas instruções genéticas na célula. Em 2016 pesquisas realizadas no CBIS, O químico Rensselaer Robert Linhardt e o engenheiro químico Rensselaer Jonathan Dordick construíram um polímero sintético configurado para corresponder a uma sequência de pontos de travamento de ácido siálico no vírus da gripe. No pulmão, a gripe deve se ligar ao ácido siálico para invadir as células pulmonares. A armadilha sintética funcionou como uma isca, pegar a gripe antes que ela se fixe nas células do pulmão.

p O tratamento reduziu a mortalidade por influenza A em camundongos de 100% para 25% ao longo de 14 dias. Contudo, Linhardt e Dordick, que são co-autores do novo estudo, Esperava-se que o polímero sintético que eles usaram como estrutura para a armadilha pudesse se mostrar tóxico para o corpo e provavelmente não seria aceito como um agente terapêutico.

p Nanotecnologia de DNA estrutural - um método estabelecido de dobrar fitas de DNA em projetos, formas e objetos geométricos personalizados - ofereceu à equipe de pesquisa um material não tóxico, alternativa biodegradável na qual construir uma nova armadilha, disse Wang. A superfície esférica da Dengue, como o vírus Zika intimamente relacionado, são cravejados com vários pontos de travamento para capturar a superfície de uma célula.

p Ao sobrepor várias formas nanoestruturais de DNA em imagens do vírus, a equipe escolheu uma estrela de cinco pontas - eles a chamam de "estrela do DNA" - como a melhor combinação entre os pontos no formato do DNA e os pontos de trava no vírus.

p Wang assumiu a liderança na produção da estrela de DNA. Ele também anexou aptâmeros específicos - moléculas às quais as travas virais se ligam - precisamente às pontas e vértices da estrela para que se alinhassem com a distribuição das travas no vírus.

p "Você poderia sobrepor a estrela ao vírus e atingir um hemisfério inteiro da esfera com precisão, "disse Wang, agora na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign. "Todos os ligantes que atingiriam os antígenos desse vírus se sobreporiam perfeitamente a uma estrela de DNA. Se fôssemos capazes de fazer uma conexão em um lugar, seria um ligante fraco, mas com dez aptâmeros conectando o vírus à estrela, temos um controle firme sobre o alvo. "

p Uma vez ligado ao vírus, a estrela de DNA começa a ficar fluorescente, tornando-o facilmente visível em um exame de sangue.

p "Usar a nanoarquitetura de DNA projetada como um diagnóstico é o primeiro passo. O próximo passo seria matar o vírus assim que ele estiver ligado. Isso também pode ser feito usando uma nanoplataforma de origami de DNA, mostrando uma bioestabilidade ainda melhor, para reconstruir uma forma de estrela de DNA de aptâmeros, "disse Linhardt." Esta é a primeira vez que as pessoas usam a nanoestrutura de DNA desta forma, mas a tecnologia é ampla, e podemos esperar vê-lo usado em muitos outros aplicativos. "

p O trabalho é uma das muitas estratégias promissoras que surgiram do CBIS.

p "Este desenvolvimento transformador combina uma nova estratégia com tecnologia emergente para soluções médicas que escaparam de abordagens mais convencionais. É exatamente o tipo de pesquisa que o ambiente interdisciplinar do CBIS foi projetado para permitir, e é um excelente exemplo do calibre do trabalho que estamos produzindo, "disse Deepak Vashishth, diretor do CBIS.