Pequenas redes tecidas de fitas de DNA podem capturar a proteína de pico do vírus que causa o COVID-19, iluminando o vírus para um teste de diagnóstico rápido, mas sensível – e também impedindo o vírus de infectar células, abrindo uma nova rota possível para o antiviral tratamento, de acordo com um novo estudo.
Pesquisadores da Universidade de Illinois Urbana-Champaign e colaboradores demonstraram a capacidade das redes de DNA de detectar e impedir o COVID-19 em culturas de células humanas em um artigo publicado no Journal of the American Chemical Society .

"Esta plataforma combina a sensibilidade do PCR e a velocidade e baixo custo dos testes de antígeno", disse o líder do estudo Xing Wang, professor de bioengenharia e de química em Illinois. "Precisamos de testes como esse por alguns motivos. Um é se preparar para a próxima pandemia. O outro motivo é rastrear epidemias virais em andamento - não apenas coronavírus, mas também outros vírus mortais e economicamente impactantes, como HIV ou influenza".

O DNA é mais conhecido por suas propriedades genéticas, mas também pode ser dobrado em estruturas personalizadas em nanoescala que podem desempenhar funções ou se ligar especificamente a outras estruturas, como as proteínas. As redes de DNA que o grupo de Illinois desenvolveu foram projetadas para se ligar à proteína spike do coronavírus – a estrutura que se destaca da superfície do vírus e se liga a receptores nas células humanas para infectá-las. Uma vez amarradas, as redes emitem um sinal fluorescente que pode ser lido por um dispositivo portátil barato em cerca de 10 minutos.

Os pesquisadores demonstraram que suas redes de DNA atingiram efetivamente a proteína spike e foram capazes de detectar o vírus em níveis muito baixos, equivalentes à sensibilidade dos testes de PCR padrão-ouro que podem levar um dia ou mais para retornar os resultados de um laboratório clínico.

A técnica tem várias vantagens, disse Wang. Não precisa de nenhum preparo ou equipamento especial e pode ser realizado em temperatura ambiente, portanto, tudo o que o usuário faria é misturar a amostra com a solução e lê-la. Os pesquisadores estimaram em seu estudo que o método custaria US$ 1,26 por teste.

"Outra vantagem dessa medida é que podemos detectar todo o vírus, que ainda é infeccioso, e distingui-lo de fragmentos que podem não ser mais infecciosos", disse Wang. Isso não apenas dá aos pacientes e médicos uma melhor compreensão se eles são infecciosos, mas também pode melhorar muito a modelagem em nível comunitário e o rastreamento de surtos ativos, como por meio de águas residuais.

Além disso, as redes de DNA inibiram a propagação do vírus em culturas de células vivas, com a atividade antiviral aumentando com o tamanho da rede de DNA. Isso aponta para o potencial das estruturas de DNA como agentes terapêuticos, disse Wang.

“Eu tive essa ideia no início da pandemia de construir uma plataforma para testes, mas também para inibição ao mesmo tempo”, disse Wang. "Muitos outros grupos que trabalham com inibidores estão tentando envolver o vírus inteiro, ou as partes do vírus que fornecem acesso a anticorpos. Isso não é bom, porque você quer que o corpo forme anticorpos. Com as estruturas de rede de DNA ocas, anticorpos ainda podem acessar o vírus."

A plataforma de rede de DNA pode ser adaptada a outros vírus, disse Wang, e até multiplexada para que um único teste possa detectar vários vírus.

"Estamos tentando desenvolver uma tecnologia unificada que possa ser usada como uma plataforma plug-and-play. Queremos aproveitar a alta afinidade de ligação dos sensores de DNA, baixo limite de detecção, baixo custo e preparação rápida", disse Wang. .

O artigo é intitulado "Nanoestruturas de DNA em forma de rede projetadas para detecção rápida / sensível e inibição potencial do vírus SARS-CoV-2". + Explorar mais

Vídeo:Pesquisador discute resistência a medicamentos na COVID-19