Los autores del artículo presentan un nuevo diseño de la amplificación isotérmica que utiliza cebadores marcados con nanopartículas de oro y microesferas magnéticas

La identificación y cuantificación de ADN se simplifica con nanopartículas

.

Un nuevo método basado en nanopartículas desarrollado por el ICN2, la UAB y Vetgenomics, se ha aplicado con éxito en la detección de una secuencia de ADN característica del parásito Leishmania infantum. El artículo ha sido publicado en la revista Small, en el marco del proyecto europeo POC4PETS.

.

Fuente: Universitat Autònoma de Barcelona

En un artículo publicado en Small, los investigadores han aplicado con éxito un nuevo método cualitativo y cuantitativo para la detección de secuencias de ADN características del parásito Leishmania infantum, un kinetoplasto frecuente en veterinaria que también afecta a humanos. El trabajo se ha liderado desde el Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), un centro de investigación ubicado en el Campus Bellaterra de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), y la compañía Spin Off Vetgenomics.

El nuevo método se basa en la detección de secuencias de ADN características del parásito Leishmania infantum

El estudio lo han coordinado el Prof. ICREA Arben Merkoçi, responsable del Grupo ICN2 de Nanobioelectrónica y Biosensores, y el Dr. Alfredo de la Escosura-Muñiz (primer autor del artículo) en colaboración con Luis Pires, estudiante de doctorado del mismo Grupo. La investigación se ha realizado en colaboración con el Prof. Armand Sanchez, la Dr.Olga Francino, la Dr. Laura Altet y Lorena Serrano de Vetgenomics.

Los resultados obtenidos forman parte de las bioaplicaciones definidas en el Programa Severo Ochoa del ICN2 “Dispositivos para aplicaciones sociales”. Este trabajo se ha publicado en el marco del Proyecto Europeo POC4PETS, coordinado por el Alma Mater Studiorum – Università di Bologna (Italia) y orientado a mejorar la velocidad y fiabilidad de las herramientas veterinarias actuales para el diagnóstico de patógenos.

.

Superando la técnica clásica PCR

La Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) es el método estándar para identificar la presencia de una secuencia concreta de ADN en una muestra. La PCR utiliza enzimas celulares y dos cebadores, unas secuencias cortas de ADN que servirán de punto de inicio para la síntesis del ADN copiado. Cuando la detección es positiva, esta técnica produce millones de copias de la secuencia problema facilitando su detección. Esta amplificación del ADN implica cambios de temperatura muy precisos (termociclación) así como equipo sofisticado y caro, unas limitaciones que ya han sido superadas por una estrategia alternativa llamada amplificación isotérmica, que como su nombre indica se desarrolla a temperatura constante.

La nueva técnica se convierte un método de diagnóstico cualitativo y cuantitativo más rápido y fácil de aplicar 

En este contexto, los autores del artículo presentan un nuevo diseño de la amplificación isotérmica que utiliza cebadores marcados con nanopartículas de oro y microesferas magnéticas. La secuencia amplificada al final del proceso contendrá ambos marcadores permitiendo una rápida purificación y cuantificación. Las propiedades magnéticas del primer cebador facilitan la purificación/preconcentración del ADN amplificado gracias a métodos magnéticos de separación. Por otra parte, los cebadores marcados con nanopartículas de oro se pueden cuantificar de forma sencilla con métodos de detección electrocatalítica. Por lo tanto, el uso de los cebadores marcados convierte la amplificación isotérmica en un método de diagnóstico cualitativo y cuantitativo más rápido y fácil de aplicar.

.

Nanopartículas para la detección de Leishmania y otros análisis cerca del paciente

Esta nueva estrategia se aplicó con éxito en la detección de una secuencia de ADN característica del parásito Leishmania infantum, un kinetoplasto responsable de una enfermedad que afecta a perros domésticos, perros salvajes y también a humanos. El método resultó sensible y fácilmente reproducible. Además, el ADN amplificado de perros sin Leishmania se pudo discriminar perfectamente, demostrando la especificidad tanto del proceso de amplificación como de la detección electroquímica. De hecho, el rendimiento del nuevo método es mejor que el obtenido por otros tests para la detección de Leishmania, ofreciendo además una cuantificación del número de parásitos. Esta nueva estrategia se podría aplicar en cualquier diagnóstico basado en técnicas de amplificación isotérmica de ADN.

La tecnología presentada en el presente artículo está en proceso de ser patentada (EP14382266.6/P10398EP00 (09/07/14); PCT/EP2015/065742 (09/07/15)).

.

Sobre POC4PETS

El diagnóstico veterinario es una herramienta clave para la prevención y control de enfermedades infecciosas en animales. Hay una necesidad urgente de innovar en este campo, facilitando que lleguen al mercado herramientas de diagnóstico más específicas, rápidas y eficientes. El proyecto Europeo del FP7 llamado Point of Care Diagnostics for rapid and cheap pathogen detection of companion animals (POC4PETS) quiere aplicar las nuevas tecnologías más prometedoras en el diagnóstico veterinario de los patógenos que afectan a los animales de compañía.

El proyecto quiere aplicar las nuevas tecnologías más prometedoras en el diagnóstico veterinario

El Grupo ICN2 de Nanobioelectrónica y Biosensores, encabezado por el prof. ICREA Arben Merkoçi, es uno de los miembros del proyecto POC4PETS. Su investigación se centra en el desarrollo de nuevos sensores para la detección de ADN, proteínas o células basados ​​en nanotecnología y nanomateriales. En el marco de este proyecto se centran en mejorar la competitividad de la industria del diagnóstico veterinario identificando sus necesidades y fomentando la transferencia tecnológica.

Por su parte, Vetgenomics es una empresa Spin-Off de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) fundada en 2010 y dedicada al diagnóstico molecular para animales domésticos. Su actividad de investigación se centra en los campos de la genómica animal y el diagnóstico genético veterinario. Su objetivo es innovar y tener la flexibilidad que permita adaptar la tecnología disponible a las necesidades de los clientes, aumentando así el valor añadido de sus productos y reforzándose como un socio preferente en I+D+i.

.

Share