Các chuyên gia từ Đại học Barcelona, ​​Viện Hóa học Cao cấp Catalonia (IQAC-CSIC), Viện Vi điện tử Barcelona (IMB-CNM-CSIC) và Viện Vật liệu và Khoa học Nano Aragon của Aragon (INMA) — một viện liên kết của CSIC và Đại học Zaragoza— đã phát triển một phương pháp mới để phát hiện virus RNA dựa trên công nghệ thăm dò tạo bộ ba. Phương pháp cải tiến này mở ra các tùy chọn mới để phát hiện các loại vi-rút như SARS-CoV-2, vi-rút cúm A (H1N1) hoặc vi-rút hợp bào hô hấp (RSV), mầm bệnh ảnh hưởng đến trẻ sơ sinh và cần chẩn đoán phân biệt cẩn thận.

Nghiên cứu liên ngành này, được công bố trên tạp chí Tạp chí Quốc tế về Khoa học phân tử, do Carlos J. Ciudad và Verónica Noe, từ Khoa Dược và Khoa học Thực phẩm và Viện Khoa học Nano và Công nghệ Nano (IN2UB) của Đại học Barcelona dẫn đầu; Ramón Eritja, Anna Aviñó, Lluïsa Vilaplana và M. Pilar Marco, từ IQAC-CSIC và CIBER của Công nghệ sinh học, Vật liệu sinh học và Thuốc nano (CIBER-BBN); Manuel Gutiérrez, Antoni Baldi và César Fernández, từ IMB-CNM-CSIC, và Valeria Grazu và Jesús Martínez, các nhà nghiên cứu CSIC tại Viện Khoa học và Vật liệu Nano và Aragón INMA (CSIC-UNIZAR) và CIBER-BBN.

Nghiên cứu được thực hiện trong khuôn khổ dự án PoC4CoV do M. Pilar Marco và César Fernández đứng đầu và được tài trợ thông qua Nền tảng Y tế Toàn cầu (PTI) của CSIC. Nghiên cứu được tiếp tục như một phần của dự án do La Marató de TV3 2020 tài trợ để chống lại COVID-19, trong đó các chuyên gia từ Khoa Hóa học của UB cũng tham gia.

Kẹp tóc polypurine để thu RNA virus

Phương pháp mới dựa trên khả năng của kẹp tóc polypurine (PPRH) —được thiết kế bởi nhóm trị liệu ung thư của UB— để thu giữ RNA của virus và tạo thành bộ ba có ái lực cao. Khi cấu trúc lai này được kết nối với đầu dò phân tử và đặt tiếp xúc với mẫu từ bệnh nhân bị ảnh hưởng, sẽ thu được tín hiệu phát hiện tác nhân vi rút. Phương pháp được trình bày trong ấn phẩm khoa học được gọi là Triplex Enhanced Axit nucleic Xét nghiệm phát hiện (TENADA).

“PPRH là các kẹp tóc DNA sợi đơn chưa biến đổi bao gồm hai miền đặc trưng của các polypurin đối song song. Các miền này, được kết nối với nhau bằng vòng lặp thymidine, được liên kết bằng liên kết Hoogsteen ngược nội phân tử. Giáo sư Carlos J. Ciudad cho biết: “Các kẹp tóc phân tử có thể liên kết đặc biệt với các chuỗi polypyrimidine trong DNA sợi đơn (ssDNA), DNA sợi kép (dsDNA) hoặc RNA thông qua các liên kết Watson-Crick, do đó tạo thành một bộ ba phản song song”. Khoa Hóa sinh và Sinh lý của UB.

Một phương pháp hiệu quả và nhanh hơn xét nghiệm PCR

Một lợi thế trong việc phát hiện RNA của virus là phương pháp PPRH có thể được áp dụng mà không cần sự can thiệp của enzyme phiên mã ngược—enzym chuyển RNA thành DNA— hoặc máy điều hòa nhiệt độ (thiết bị khuếch đại các mẫu vật liệu di truyền bằng phản ứng chuỗi polymerase hoặc PCR). ). Ngoài ra, nó có độ nhạy và độ đặc hiệu tương đương với xét nghiệm PCR và có thể cho kết quả trong vòng chưa đầy một giờ.

Là một phần của nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã sử dụng chiến lược lai ghép sandwich trong một số thiết bị phát hiện sinh học. Chiến lược này sử dụng hai oligonucleotide: một kẹp tóc PPRH tạo bộ ba hoạt động như một đầu dò bắt giữ và một oligonucleotide DNA tạo song công được dán nhãn hoạt động như một đầu dò phát hiện.

“Các cặp tóc PPRH tạo bộ ba được thiết kế để liên kết với các chuỗi polypyrimidine của SARS-CoV-2, trong khi các đầu dò phát hiện được thiết kế để bổ sung cho một khu vực gần vị trí mục tiêu của các polypyrimidine. Do đó, sự hiện diện của SARS-CoV-2 RNA được phát hiện nhờ sự hình thành phức hợp bậc ba trên bề mặt cảm biến sinh học”, Giáo sư Verónica Noé (UB-IN2UB) cho biết.

Phương pháp này đã được thực hiện trong một thiết bị điện hóa nhỏ gọn tích hợp một tế bào điện hóa hai điện cực trên một con chip —được sản xuất trong Phòng sạch chế tạo nano và vi mô IMB-CNM-CSIC— và một thành phần chất lỏng trên giấy, và trong một hệ thống dòng nhiệt bên. được triển khai trong nitrocellulose và sử dụng các hạt nano plasmon và giấy nhiệt đã được phát triển tại INMA (CSIC-UNIZAR).

TENADA: ứng dụng trong nghiên cứu y sinh

PPRH được mô tả trong các tài liệu khoa học như là công cụ để làm bất hoạt gen của một số gen chủ yếu liên quan đến bệnh ung thư. Ngoài ra, chúng cũng đã được kết hợp làm đầu dò trong cảm biến sinh học để phát hiện các phân tử RNA nhỏ (miRNA) để xác định trạng thái methyl hóa DNA và chẩn đoán bệnh viêm phổi do nấm gây ra. Pneumocystis jirovecii.

Giờ đây, phương pháp mới của TENADA đã chứng tỏ hiệu quả không chỉ trong việc phát hiện các phần tử virus. Ái lực cao của PPRH đối với RNA của virus là một đặc tính có thể được áp dụng để ức chế quá trình sao chép của virus. Vì lý do này, các đặc tính kháng vi-rút của kẹp tóc polypurine CC1PPRH và CC2PPRH trong các tế bào của dòng VeroE6 bị nhiễm vi-rút SARS-CoV-2 hiện cũng đang được nghiên cứu.

Hơn nữa, công việc được thực hiện bởi các nhóm khác nhau có liên quan cũng là cơ sở của một công nghệ đã được cấp bằng sáng chế và cấp phép vào tháng 2022 năm XNUMX thông qua sự tham gia của Trung tâm Sáng chế UB, CSIC và CIBER-BBN. Ngoài ra, bằng sáng chế này đã được cấp phép trên cơ sở không độc quyền cho công ty Nanoinmunotech của Tây Ban Nha thông qua sự quản lý của Bosch i Gimpera Foundation (FBG-UB) trong quá trình bảo vệ công nghệ và thỏa thuận cấp phép của công ty.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.news-medical.net/news/20230227/Innovative-methodology-to-detect-viral-RNA.aspx