La identificación y cuantificación de ADN se simplifica con nanopartículas

Una nueva técnica que añade nanopartículas de oro y microesferas magnéticas al método de amplificación isotérmica contribuye a superar algunas de las complicaciones de la clásica reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

Redacción | karla.islas@diariomedico.com | 25/11/2015 12:23

Un estudio coordinado por Arben Merkoçi y Alfredo de la Escosura-Muñiz, del Grupo de Nanobioelectrónica y Biosensores del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), ha 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.

En el trabajo, que publica la revista Small, y que se ha llevado a cabo como parte del Proyecto Europeo POC4PETS, también han participado Luis Pires, estudiante de doctorado en el ICN2, y Armand Sánchez, Olga Francino, Laura Altet y Lorena Serrano, de la spin off Vetgenomic.

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, facilitando su detección. Esta amplificación del ADN implica cambios de temperatura muy precisos (termociclación), así como equipo sofisticado y caro, limitaciones que ya han sido superadas por una estrategia alternativa llamada amplificación isotérmica, que como su nombre indica se desarrolla a temperatura constante.

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 o 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.

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 test 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.