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Novo sensor baseado em bioluminescência pode detectar pequenas quantidades de DNA/RNA viral ou bacteriano em amostras

Fonte

TU Eindhoven | Universidade Tecnológica de Eindhoven

Data

terça-feira, 21 março 2023 06:20

Áreas

Biologia. Biomedicina. Bioquímica. Biotecnologia. Diagnóstico. Doenças Infecciosas. Engenharia Biomédica. Imunologia. Indústria Farmacêutica. Microbiologia. Saúde Pública.

O teste de PCR – o padrão-ouro altamente sensível para a detecção da COVID-19 – requer equipamentos caros, técnicos especializados e instalações laboratoriais dedicadas, levando a tempos de testagem de várias horas até o resultado. Mas, recentemente, pesquisadores da Universidade Tecnológica de Eindhoven (TU Eindhoven), do Hospital Rijnstate e da Universidade de Ciências Aplicadas Fontys, nos Países Baixos, desenvolveram um novo teste baseado em uma abordagem de ‘brilho no escuro’ que pode ser usada para detectar diretamente o DNA/RNA de vírus e bactérias com o mesma sensibilidade de um teste de PCR, e tudo em apenas 30 minutos.

“O teste de PCR é muito preciso e foi inestimável durante a pandemia”, disse o Dr. Maarten Merkx, pesquisador do Institute for Complex Molecular Systems (ICMS) do Departamento de Engenharia Biomédica na TU Eindhoven. “Mas pode levar várias horas, e muitas vezes um dia, para obter o resultado de um teste de PCR”, destacou o professor.

Parte do atraso no teste de PCR, que verifica a presença de DNA ou RNA viral em uma amostra do paciente, é a necessidade de um processo de ciclagem térmica.

“As amostras testadas via PCR podem conter quantidades minúsculas de DNA/RNA viral. Para tornar isso detectável, a amostra é submetida a ciclos de aquecimento e resfriamento. Isso leva às condições certas para a replicação de DNA/RNA”, explicou Harm van der Veer, doutorando no Laboratório do professor Maarten Merkx na TU Eindhoven. “Mas é necessário equipamento caro, tornando-o inadequado para uso por médicos de clínica geral ou outras unidades de saúde locais, muito menos como um teste [que pudesse ser feito] em casa.”

LUNAS

Para resolver essas desvantagens, Harm van der Veer e colegas pesquisadores desenvolveram um novo sensor que poderia ser usado na prática clínica, fornecendo resultados rápidos e com sensibilidade e especificidade semelhantes às do teste PCR.

E, assim como o teste de PCR, o novo teste tem um nome cativante: LUNAS. O trabalho acaba de ser publicado na revista científica ACS Central Science. Harm van der Veer explicou: “LUNAS significa sensor de ácido nucleico luminescente, o que significa que criamos um sensor bioluminescente para detectar os ácidos nucleicos (as moléculas que compõem o DNA ou RNA) encontrados em vírus e bactérias”.

O laboratório do professor Merkx  tem uma experiência considerável com sensores bioluminescentes. “Muitos organismos, como vaga-lumes, usam a bioluminescência para produzir luz. Em nossos sensores, combinamos proteínas que ligam uma determinada biomolécula (como um anticorpo ou DNA ou RNA) com as chamadas enzimas luciferase, que emitem luz ao detectar a biomolécula alvo em uma amostra”, disse o Dr. Maarten Merkx.

Além disso, os sensores bioluminescentes não requerem excitação externa e a resposta de ‘brilho no escuro’ pode ser detectada com uma câmera digital comum de um smartphone, por exemplo.

O LUNAS também poderia detectar outras doenças. “Em uma colaboração envolvendo a Universidade Fontys, empresas, profissionais de saúde e liderada por Yosta de Stigter, doutoranda da TU Eindhoven, estamos desenvolvendo o LUNAS para testar doenças sexualmente transmissíveis (DSTs) e um dispositivo microfluídico portátil para ajudar com seu uso em ponto de atendimento”, destacou o professor Merkx.

A comercialização também está na mente dos pesquisadores, principalmente para a área da saúde. No entanto, ainda existe um caminho a percorrer: “No momento, ainda não temos um dispositivo simples e portátil para o teste, o que facilitaria o uso em clínicas ou mesmo em casa”, observou van der Veer. “Além disso, seria ótimo ter um parceiro comercial que pudesse produzir os testes em larga escala, ao mesmo tempo em que respondesse por todas as etapas regulatórias que precisam ser cumpridas para viabilizá-lo comercialmente”, concluiu o pesquisador.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Tecnológica de Eindhoven (em inglês).

Fonte: Barry Fitzgerald, TU Eindhoven. Imagem: Harm van der Veer, TU Eindhoven.

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