Novas nanovesículas fluorescentes para detecção de biomarcadores intracelulares

Representação esquemática das nanovesículas QS enxertadas com DNA. QSs carregados com um fluoróforo orgânico (ou seja, doador) são preparados, e uma sonda de DNA modificada com colesteril-trietilenoglicol (TEG) de extremidade 5' fluorescente (ou seja, sonda F-miRNA) é adicionada ao sistema coloidal para auto- montar na membrana. A incorporação da sonda de DNA anfifílico fluorescente dentro da membrana da nanovesícula resulta em FRET entre doadores incorporados (D) e aceitadores na sonda (F). Na presença do miRNA alvo específico, o evento de hibridização produz uma mudança conformacional de fita simples a dupla da sonda de DNA, resultando em uma eficiência diminuída de FRET devido ao aumento médio da distância entre o doador e o aceptor de FRET. Crédito:DOI:10.1002/adfm.202103511

Um novo trabalho do Grupo Nanomol, pertencente à rede CIBER-BBN, em conjunto com uma equipe da Universidade de Roma Tor Vergata, apresenta novas nanovesículas capazes de atravessar barreiras biológicas como membranas celulares, mantendo sua capacidade de detecção, o que as torna sondas atrativas para detecção intracelular de biomarcadores.
"O desenvolvimento de sondas capazes de detectar o ambiente biológico e sinalizar a presença de uma molécula-alvo específica é um desafio com relevância em uma variedade de aplicações biomédicas, desde a entrega de medicamentos até ferramentas de diagnóstico", diz Mariana Köber, pesquisadora do ICMAB e autora correspondente do o estudo, em conjunto com Nora Ventosa, do ICMAB, e Alessandro Porchetta, da Universidade de Roma Tor Vergata.

Este trabalho, que foi publicado em Materiais Funcionais Avançados , apresenta o projeto de nanovesículas fluorescentes funcionalizadas com DNA biomimético capaz de traduzir sua ligação a uma molécula alvo em uma saída óptica, através de uma mudança na transferência de energia de ressonância de Förster (FRET) e emissão fluorescente.

Essas nanovesículas de Quatsomes (QS) são uma classe emergente de pequenas vesículas unilamelares altamente estáveis de ≈50-100 nm de diâmetro, formadas pela automontagem de tensoativos iônicos e esteróis em meio aquoso. Sua alta estabilidade, também em fluidos corporais, unilaminaridade e homogeneidade partícula a partícula os tornam um material macio atraente para aplicações de detecção. "As nanovesículas QS são carregadas com sondas fluorescentes baseadas em ácidos nucleicos anfifílicos para produzir nanovesículas ativas FRET programáveis que funcionam como transdutores de sinal altamente sensíveis", explicam os pesquisadores.

Os pesquisadores do CIBER-BBN participaram da caracterização das propriedades fotofísicas dessas nanovesículas e demonstraram detecção altamente seletiva de microRNAs clinicamente relevantes com sensibilidade na faixa nanomolar. Esta produção das nanovesículas e sua caracterização físico-química tem sido realizada graças aos serviços do ICTS NANBIOSIS, através da Unidade de Processamento e Nanoestruturação de Biomateriais do ICMAB-CSIC.

Segundo os autores, a estratégia proposta pode ser facilmente adaptada à detecção de diferentes biomarcadores:"esperamos alcançar uma plataforma de bioimagem para a detecção de uma ampla gama de ácidos nucleicos e outras moléculas clinicamente relevantes em fluidos corporais ou diretamente nas células, graças à capacidade de Quatsomes para entrega intracelular." + Explorar mais