Una interacción compleja de componentes moleculares gobierna casi todos los aspectos de las ciencias biológicas:el desarrollo de organismos sanos, enfermedad progresiva, y la eficacia de los fármacos dependen de la forma en que las moléculas de la vida interactúan en el cuerpo. Comprender estas interacciones biomoleculares es fundamental para el descubrimiento de nuevos terapias y diagnósticos más eficaces para tratar el cáncer y otras enfermedades, pero actualmente requiere que los científicos tengan acceso a equipos de laboratorio costosos y elaborados.
Ahora, un nuevo enfoque desarrollado por investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica, Boston Children's Hospital y Harvard Medical School prometen una forma mucho más rápida y asequible de examinar el comportamiento biomolecular, abriendo la puerta para que los científicos de prácticamente cualquier laboratorio del mundo se unan a la búsqueda de la creación de mejores medicamentos. Los hallazgos se publican en la edición de febrero de Métodos de la naturaleza .
"Análisis de interacción biomolecular, una piedra angular de la investigación biomédica, se logra tradicionalmente utilizando equipos que pueden costar cientos de miles de dólares, "dijo Wesley P. Wong, miembro de la facultad asociada de Wyss, Doctor., autor principal del estudio. "En lugar de desarrollar un nuevo instrumento, Hemos creado una herramienta a nanoescala hecha de hebras de ADN que puede detectar e informar cómo se comportan las moléculas, permitir que casi cualquier persona pueda realizar mediciones biológicas, utilizando únicamente reactivos de laboratorio comunes y económicos ".
Wong, quien también es profesor asistente en la Escuela de Medicina de Harvard en los Departamentos de Química Biológica y Farmacología Molecular y Pediatría e Investigador del Programa de Medicina Celular y Molecular en el Boston Children's Hospital, llama a las nuevas herramientas de ADN "nanointerruptores".
Los nanoconmutadores comprenden hebras de ADN a las que se pueden unir estratégicamente moléculas de interés en varios lugares a lo largo de la hebra. Interacciones entre estas moléculas, como la unión exitosa de un compuesto farmacológico con su objetivo previsto, como un receptor de proteína en una célula cancerosa, hacer que la forma de la hebra de ADN cambie de una forma abierta y lineal a un circuito cerrado. Wong y su equipo pueden separar y medir fácilmente la proporción de nanointerruptores de ADN abiertos frente a sus contrapartes cerradas mediante electroforesis en gel. un procedimiento de laboratorio sencillo que ya se utiliza en la mayoría de los laboratorios, que utiliza corrientes eléctricas para empujar hebras de ADN a través de pequeños poros en un gel, clasificándolos según su forma
"Nuestros nanointerruptores de ADN reducen drásticamente las barreras para realizar mediciones tradicionalmente complejas, "dijo el co-primer autor Ken Halvorsen, anteriormente del Instituto Wyss y actualmente científico en el Instituto de ARN de la Universidad de Albany. "Todos estos suministros están comúnmente disponibles y los experimentos se pueden realizar por centavos por muestra, que es una comparación asombrosa con el costo de los equipos convencionales utilizados para probar interacciones biomoleculares ".
Para fomentar la adopción de este método, Wong y su equipo están ofreciendo material gratuito a colegas que quieran probar a usar sus nanointerruptores de ADN.
"No solo hemos creado kits de inicio, sino que también hemos esbozado un protocolo paso a paso para permitir que otros implementen de inmediato este método para la investigación en sus propios laboratorios, o aulas ", dijo el coautor principal Mounir Koussa, un doctorado candidato en neurobiología en la Escuela de Medicina de Harvard.
"Wesley y su equipo están comprometidos a lograr un impacto en la forma en que se realiza la investigación biomolecular a un nivel fundamental, como lo demuestran sus esfuerzos para hacer que esta tecnología sea accesible para los laboratorios de todo el mundo, "dijo el director fundador del Instituto Wyss, Donald Ingber, MARYLAND., Doctor., quien también es profesor Judah Folkman de Biología Vascular en el Boston Children's Hospital y la Escuela de Medicina de Harvard y profesor de Bioingeniería en Harvard SEAS. "Los investigadores biomédicos de todo el mundo pueden comenzar a utilizar este nuevo método de inmediato para investigar cómo los compuestos biológicos interactúan con sus objetivos, utilizando suministros comúnmente disponibles a muy bajo costo ".
