Una ilustración de un nuevo biosensor que se une a una molécula objetivo y emite luz. La creación del biosensor fue dirigida por el Instituto de Medicina de UW para el Diseño de Proteínas. Crédito:Ian Haydon / UW Medicine Institute for Protein Design
Los científicos han creado una nueva forma de detectar las proteínas que componen el coronavirus pandémico, así como anticuerpos contra él. Diseñaron biosensores basados en proteínas que brillan cuando se mezclan con componentes del virus o anticuerpos COVID-19 específicos. Este avance podría permitir pruebas más rápidas y generalizadas en un futuro próximo. La investigación aparece en Naturaleza .
Para diagnosticar la infección por coronavirus hoy, la mayoría de los laboratorios médicos se basan en una técnica llamada RT-PCR, que amplifica el material genético del virus para que se pueda ver. Esta técnica requiere personal y equipo especializado. También consume suministros de laboratorio que ahora tienen una gran demanda en todo el mundo. Las deficiencias en la cadena de suministro han ralentizado los resultados de las pruebas de COVID-19 en los Estados Unidos y más allá.
En un esfuerzo por detectar directamente el coronavirus en muestras de pacientes sin necesidad de amplificación genética, un equipo de investigadores dirigido por David Baker, profesor de bioquímica y director del Institute for Protein Design en UW Medicine, usó computadoras para diseñar nuevos biosensores. Estos dispositivos basados en proteínas reconocen moléculas específicas en la superficie del virus, unirse a ellos, luego emiten luz a través de una reacción bioquímica.
Las pruebas de anticuerpos pueden revelar si una persona ha tenido COVID-19 en el pasado. Se está utilizando para rastrear la propagación de la pandemia, pero , también, Requiere equipos y suministros de laboratorio complejos.
Alfredo Quijano-Rubio realizando una investigación en el Instituto de Medicina para el Diseño de Proteínas de la Universidad de Washington en Seattle. Lideró el trabajo en el diseño y prueba de nuevos biosensores emisores de luz para detectar proteínas y anticuerpos de coronavirus. Las modificaciones futuras de este modelo de biosensor también podrían ser útiles para detectar otras moléculas clínicamente importantes en el cáncer y las enfermedades infecciosas Crédito:Ian Haydon / UW Institute for Protein Design
El mismo equipo de investigadores de la Universidad de Washington también creó biosensores que brillan cuando se mezclan con anticuerpos COVID-19. Demostraron que estos sensores no reaccionan a otros anticuerpos que también podrían estar en la sangre, incluidos los que se dirigen a otros virus. Esta sensibilidad es importante para evitar resultados falsos positivos.
"Hemos demostrado en el laboratorio que estos nuevos sensores pueden detectar fácilmente proteínas virales o anticuerpos en líquido nasal simulado o suero donado". dijo Baker. "Nuestro próximo objetivo es garantizar que se puedan utilizar de forma fiable en un entorno de diagnóstico. Este trabajo ilustra el poder del diseño de proteínas de novo para crear dispositivos moleculares desde cero con funciones nuevas y útiles".
Más allá de COVID-19, El equipo también demostró que se podrían diseñar biosensores similares para detectar proteínas humanas médicamente relevantes como Her2 (un biomarcador y un objetivo terapéutico para algunas formas de cáncer de mama) y Bcl-2 (que tiene importancia clínica en el linfoma y algunos otros cánceres). así como una toxina bacteriana y anticuerpos que atacan al virus de la hepatitis B.
