Nuevo método para detectar virus de ARN es más eficaz y rápido que prueba de PCR

Un nuevo método innovador para detectar virus de ARN basado en la tecnología de sonda formadora de triplex allana el camino para nuevas opciones para detectar virus como el SARS-CoV-2, el virus de la influenza A (H1N1) o el virus respiratorio sincitial (VRS), un patógeno que afecta a los recién nacidos y necesita un cuidadoso diagnóstico diferencial.

La nueva metodología, denominada Triplex Enhanced Nucleic Acid Detection Assay (TENADA), se basa en la capacidad de las horquillas de polipurina (PPRH) diseñadas por el grupo de terapia del cáncer de la Universidad de Barcelona (Barcelona, España) para capturar el ARN viral y formar un tríplex de alta afinidad. Cuando esta estructura híbrida se conecta a una sonda molecular y se pone en contacto con la muestra del paciente afectado, se obtiene una señal de detección del agente viral. Una ventaja en la detección de ARN viral es que la metodología PPRH se puede aplicar sin la intervención de la transcriptasa inversa, la enzima que convierte el ARN en ADN, o el termociclador (el dispositivo que amplifica muestras de material genético con la reacción en cadena de la polimerasa o PCR). Además, tiene una sensibilidad y especificidad equivalente a la de la prueba PCR y puede brindar resultados en menos de una hora.

Como parte del estudio, el equipo utilizó la estrategia de sándwich de hibridación en varios dispositivos de biodetección. Esta estrategia utiliza dos oligonucleótidos: una horquilla de PPRH formadora de tríplex que actúa como sonda de captura y un oligonucleótido de ADN formador de dúplex marcado que actúa como sonda de detección. Esta metodología se implementó en un dispositivo electroquímico compacto que integra una celda electroquímica de dos electrodos en un chip y un componente fluídico en papel, y en un sistema de flujo lateral térmico implementado en nitrocelulosa y utilizando nanopartículas plasmónicas y papel térmico.

La literatura científica describe las PPRH como herramientas para el silenciamiento génico de varios genes implicados principalmente en el cáncer. Además, también se han incorporado como sondas en biosensores para la detección de moléculas pequeñas de ARN (miARN) para determinar el estado de metilación del ADN y para el diagnóstico de neumonía causada por el hongo Pneumocystis jirovecii. Ahora, la nueva metodología TENADA demuestra ser efectiva no solo en la detección de partículas virales. La alta afinidad de las PPRH por el ARN viral es una propiedad que se puede aplicar para inhibir el proceso de replicación del virus. Como resultado, ahora también se están estudiando las propiedades antivirales de las horquillas de polipurina CC1PPRH y CC2PPRH en células del linaje VeroE6 infectadas con viriones SARS-CoV-2.

“Las PPRH son horquillas de ADN monocatenario sin modificar formadas por dos dominios especulares de polipurinas antiparalelas”, explica el profesor Carlos J. Ciudad, del Departamento de Bioquímica y Fisiología de la UB. “Estos dominios, conectados entre sí por un bucle de timidina, están unidos por enlaces intramoleculares de Hoogsteen inversos. Las horquillas moleculares pueden unirse específicamente a secuencias de polipirimidina en ADN monocatenario (ssDNA), ADN bicatenario (dsDNA) o virus de ARN a través de enlaces Watson-Crick, formando así un tríplex antiparalelo”.

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Universidad de Barcelona