La temporada de resfriados, gripe y COVID-19 trae consigo ese ritual ahora familiar:frotar, esperar, mirar el resultado. Pero, ¿qué pasaría si, en lugar de tomar 15 minutos o más, una prueba pudiera determinar rápidamente si tienes COVID-19 con una sustancia química brillante? Ahora, en ACS Central Science , los investigadores describen una posible prueba de COVID-19 inspirada en la bioluminiscencia. Utilizando una molécula que se encuentra en los crustáceos, han desarrollado un método rápido que detecta la proteína del SARS-CoV-2 de manera comparable a uno utilizado en la investigación de vacunas.
Desde las luciérnagas hasta los peces linterna, muchos animales poseen las herramientas químicas necesarias para producir luz. Normalmente, esta reacción requiere el sustrato luciferina y la enzima luciferasa. Sin embargo, una clase de luciferinas menos discriminantes, conocidas como compuestos de tipo imidazopirazinona (IPT), pueden brillar cuando se encuentran con otras proteínas, incluidas aquellas que no se consideran enzimas.
Investigaciones anteriores sugieren que las luciferinas IPT podrían servir como base para un nuevo tipo de prueba médica que utiliza luminiscencia para anunciar la presencia de una proteína objetivo en una muestra. Ryo Nishihara, Ryoji Kurita y sus colegas sospecharon que una luciferina IPT podría reaccionar con la proteína de pico del SARS-CoV-2, que permite que las partículas del virus invadan las células y causen el COVID-19, y abrir la puerta para desarrollar una prueba brillante. P>
El equipo investigó primero la capacidad de 36 luciferinas IPT diferentes para reaccionar con una sola unidad de proteína de pico. Sólo una molécula, procedente de diminutos crustáceos del género Cypridina, emitió luz. Luego, los investigadores probaron la actividad de la luciferina con la proteína de pico en su estado natural, como tres unidades plegadas.
Descubrieron que, en el transcurso de 10 minutos, se podía detectar una cantidad adecuada de luz. Se necesitaba un dispositivo de lectura de luminiscencia disponible comercialmente; la luz no se podía ver a simple vista. Experimentos adicionales indicaron que la luciferina IPT era selectiva porque no brillaba cuando se exponía a seis proteínas que se encuentran en la saliva. Definen esta reacción de luminiscencia específica por biomoléculas no luciferasas como "quimioluminiscencia catalizadora de biomoléculas (BCL)".
Finalmente, descubrieron que la luciferina podía detectar la cantidad de proteína de pico en la saliva con la misma precisión que una técnica utilizada actualmente en el desarrollo de vacunas. Sin embargo, el sistema luciferina entregó resultados en un minuto, significativamente más rápido que las pruebas rápidas actuales en el lugar de atención.
Según los investigadores, este enfoque basado en BCL podría servir como base para una prueba simple de "mezclar y leer" en la que se agrega luciferina IPT a la saliva no tratada de alguien sospechoso de tener COVID-19. Señalan que se podría adaptar un enfoque similar para detectar otros virus que poseen proteínas en forma de pico, como la influenza, el MERS-CoV y otros coronavirus.
Más información: Actividad pseudoluciferasa de la proteína espiga del SARS-CoV‑2 para Cypridina Luciferin, ACS Central Science (2024). DOI:10.1021/acscentsci.3c00887
Información de la revista: Ciencia central de ACS
Proporcionado por la Sociedad Química Estadounidense
