Incluso pequeñas cantidades de virus pueden tener consecuencias desastrosas. La identificación del ARN puede revelar el tipo de virus presente. En la revista se describe ahora una técnica rápida y sensible basada en la detección óptica. Angewandte Chemie . Científicos de Alemania y Finlandia han demostrado la unión de un objetivo de ARN a una sonda hecha de nanobarras de oro y una estructura de origami de ADN. Los interruptores de quiralidad activados por la unión se pueden medir mediante espectroscopía de dicroísmo circular.

Identificar el patógeno, a menudo un virus, que preocupa a un paciente es uno de los mayores desafíos en el cuidado de la salud. Virus responsables de la fiebre Zika, SIDA, y la hepatitis C contienen secuencias de ARN mutantes. Los médicos necesitan saber rápidamente qué tipo de virus han adquirido sus pacientes, pero las técnicas actuales basadas en la multiplicación de ARN son costosas y requieren mucho tiempo. Ahora, Tim Liedl de Ludwigs-Maximilians-Universität en Munich, Alemania, y sus colegas, han desarrollado una estrategia de detección rápida basada en nanoplásmicos, Origami de ADN, y una lectura óptica.

La luz puede inducir ondas plasmónicas en estructuras metálicas de tamaño nanométrico más pequeñas que la longitud de onda de la luz incidente. Esta resonancia puede conducir a una emisión de luz fuertemente mejorada incluso desde estructuras nanoscópicas, una característica que es muy interesante para aplicaciones de biosensores. Liedl y sus colegas han creado una sonda sensora de tamaño nanométrico para moléculas de ARN.

La sonda, un aparato nanométrico hecho de ADN y nanobarras de oro, fue ensamblado mediante la llamada técnica de origami de ADN, que aprovecha las interacciones específicas de las bases de ADN para plegar y pegar hebras simples en cualquier forma deseada. Los autores construyeron dos barras de hélices de ADN paralelas conectadas libremente a través de una bisagra en el medio de las barras. Se colocaron nanobarras de oro encima de cada una de las barras cruzadas. Ambos brazos cruzados recibieron funcionalidad en sus extremos:los científicos adjuntaron una sola secuencia de ADN complementada con una hebra de bloqueo en un brazo, y la secuencia de ADN complementaria a la otra. En presencia de ARN diana, que podría ser una secuencia típica de ARN viral, la hebra de bloqueo dejaría su ADN a favor de la hibridación del ARN, y ambas secuencias de ADN simples formarían complementariamente una doble hebra por lo que los dos brazos de la cruz se juntan. Este cambio estructural introduce quiralidad en la sonda.

La quiralidad se puede detectar con dicroísmo circular. Y de hecho, los cambios estructurales provocados por la unión del ARN indujeron una señal de dicroísmo circular detectable con un espectrómetro de CD. Se reconocieron concentraciones tan bajas como 100 picomolar del ARN objetivo, según los autores. Los científicos esperan establecer esta técnica en sistemas de laboratorio en un chip donde se requieren pocos pasos para la preparación de muestras y los dispositivos en miniatura de bajo costo conducen a resultados sensibles. Los resultados preliminares en suero de sangre con ARN viral agregado fueron prometedores.

Los autores admiten que los límites de detección aún no son lo suficientemente bajos como para ser clínicamente relevantes. Sin embargo, creen que las mejoras deberían ser posibles; incluso, mejor protección de los nanosensores de las proteínas séricas, un cambio a metales plasmónicos con mejor resonancia, y expansión de sitios de reconocimiento de ARN. Esto podría convertir a la técnica en una herramienta de diagnóstico prometedora que no se limita necesariamente al ARN viral.