Ilustración esquemática de la detección de fluorescencia de la estructura panhandle de la región promotora de ARN de IAV (indicada en el recuadro). Crédito:sonda tFIT-DPQ.
El virus de la influenza A, que es responsable de los brotes de gripe estacional, es también el único virus de la influenza que anteriormente ha causado pandemias de gripe. Esto hace que la gripe A sea un tema de investigación importante, ya que la gripe estacional provoca entre 290 000 y 650 000 muertes al año en todo el mundo. Debido a que el virus de la influenza A cambia o muta constantemente, puede ser difícil detectarlo, tratarlo e inocularlo. Para resolver este problema, los investigadores están buscando partes del virus de la influenza que no cambien cuando el virus muta. Una estructura panhandle en el virus conocida como región promotora o promotor ha surgido como un objetivo potencial.
Para detectar rápidamente la presencia del virus de la influenza A, los investigadores desarrollaron una sonda fluorogénica que podría unirse a la región promotora del ARN del virus de la influenza A. Una sonda fluorogénica se basa en pequeñas moléculas llamadas fluoróforos que emiten luz cuando está presente un objetivo específico. En este estudio, la sonda fluorogénica que crearon los investigadores se une a parte de la región promotora que consiste en una estructura de ARN de doble cadena que lleva el bucle interno, creando una respuesta de encendido significativa que puede identificar la presencia de influenza A.
La técnica se presentó en un artículo publicado el 23 de mayo en Analytical Chemistry .
"La región promotora del ARN del virus de la influenza A ha surgido como un nuevo objetivo para la aplicación bioquímica y terapéutica porque las secuencias no están involucradas en las variaciones genéticas relacionadas con la patogénesis (cómo se desarrolla el virus de la influenza) y la resistencia antiviral", dijo Yusuke Sato, un profesor asociado en la Universidad de Tohoku. "Estos resultados representan el desarrollo de nuevas sondas moleculares para la investigación de la influenza A, con vistas al diagnóstico de la infección por influenza A, así como al diseño de nuevos medicamentos antivirus dirigidos a la región promotora del ARN del virus de la influenza A".
Para crear la sonda fluorogénica, los investigadores utilizaron un tipo de ADN sintético llamado ácido nucleico peptídico (PNA). El PNA formador de triplex puede desarrollarse específicamente para dirigirse al ARN de doble cadena en la estructura panhandle del ARN del virus de la influenza A de manera selectiva en secuencia. Luego, los investigadores combinaron el PNA que forma triplex que tiene un tipo de tinte llamado naranja de tiazol con una pequeña molécula que se uniría con la estructura de bucle interno del ARN.
Esta combinación se llama conjugada. Para determinar qué tan efectivo era el conjugado, los investigadores primero analizaron qué tan brillante brillaba el conjugado cuando se unía a la estructura de panhandle objetivo de la región promotora. Era más de 130 veces más brillante que cuando no estaba ligado a nada. En comparación con las moléculas pequeñas solas, la combinación del PNA y las moléculas pequeñas tenía una afinidad de unión más fuerte en dos órdenes de magnitud. Este resultado muestra cuán prometedora podría ser esta técnica para el diagnóstico de influenza A, ya que la región promotora se mantiene estable sin importar la cepa de influenza.
"El grupo de investigación demostró la respuesta de fluorescencia selectiva del conjugado para el ARN total de las células infectadas con el virus de la influenza A H1N1 sobre la de las infectadas de forma simulada", dijo Sato. "Esta técnica sería un candidato prometedor para el análisis del ARN del virus de la influenza A basado en la detección directa de la región promotora del ARN del virus de la influenza A, en marcado contraste con el método de PCR estándar de oro".
A medida que el mundo vigila la pandemia de COVID-19 en curso, los investigadores están ansiosos por encontrar soluciones ahora para futuros brotes de influenza A. Al encontrar nuevas formas de atacar partes específicas del virus de la influenza A que no cambian cuando el virus muta, esta investigación podría usarse para crear pruebas más sensibles que puedan detectar el virus de la influenza A más fácilmente. En el futuro, esto podría incluso ser un objetivo prometedor para los medicamentos antivirales que podrían tratar infecciones de influenza A. + Explora más
