Logran la detección rápida de mutaciones genéticas con nanopuntos de carbono

Los nanopuntos de carbono (CNDs) son un material fluorescente no tóxico con una variedad de potenciales aplicaciones en bioanálisis. En un trabajo desarrollado por el grupo de Sensores y Biosensores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) (España), en el que se estudió su interacción con ADN de cadena sencilla y doble, los investigadores encontraron que la interacción se produce en mayor extensión con el ADN de cadena doble, causando un aumento de su fluorescencia.

En base a estos resultados, publicados en Microchimica Acta, el equipo diseñó un método para la detección de mutaciones en los genes BRCA1, CFTR y MRP3, asociadas a importantes enfermedades como el cáncer de mama, la fibrosis quística y la hepatitis autoinmune.

Los métodos de diagnóstico de las enfermedades genéticas humanas se basan generalmente en la detección de mutaciones en los genes relacionados con ellas. La forma habitual de detectar estas mutaciones es la secuenciación del ADN, que con frecuencia es una tarea laboriosa que depende tanto del tamaño del gen como de las numerosas mutaciones posibles.

“El desarrollo de ensayos rápidos para la detección de secuencias de ADN específicas o la presencia de mutaciones de ADN, basados en el principio del emparejamiento de bases complementarias, reducirá en gran medida el tiempo de ensayo y simplificará los protocolos analíticos”, afirman los autores.

Ensayo fluorescente rápido para la detección de mutaciones, basado en la fluorescencia de los nanopuntos de carbono (CNDs). (Foto: UAM)

“La idea —agregan— es proporcionar ensayos que puedan realizar exploraciones moleculares potentes, capaces de identificar y analizar cambios en la expresión génica”.

En el método desarrollado, la fluorescencia de los nanopuntos de carbono (preparados a partir de ácido cítrico y etilendiamina) apenas se altera al interaccionar con el oligonucleótido o sonda de un fragmento de ADN de los genes estudiados, para formar el correspondiente bioconjugado.

Sin embargo, los investigadores observaron un aumento drástico de la fluorescencia al hibridar la sonda sobre el bioconjugado con su secuencia de ADN totalmente complementaria. “Este aumento permite reconocer dicha secuencia de ADN, así como alteraciones en la misma, por la menor señal fluorescente originada al hibridar la sonda del bioconjugado con la secuencia portadora de la alteración”, aseguran.

Este método fue probado para la detección de alteraciones consistentes en un polimorfismo de un solo nucleótido en los genes BRCA1 y MRP3, y en la deleción (tipo de mutación genética en la cual se pierde material genético) de tres bases en el gen CFRT. De acuerdo con los resultados, el método es sensible al grado de no complementaridad de la secuencia diana, dando un menor aumento de la señal fluorescente en el caso de la deleción. (Fuente: UAM)