Los científicos de la Universidad Rice crearon una prueba rápida de COVID-19 basada en el sistema de edición de genes CRISPR-Cas. Los investigadores modificaron la proteína Cas-13 para aumentar su actividad y brillar con fluorescencia cuando se encuentra con el ARN del virus. El sistema no requiere el costoso equipo de laboratorio ni la experiencia técnica de la PCR, la técnica de prueba de COVID-19 estándar de oro actual. Los investigadores incluso esperan adaptarlo para crear una prueba con tiras de papel, similar a las omnipresentes pruebas de antígenos, que permita a las personas en regiones remotas o de bajos recursos obtener pruebas precisas de COVID-19 sin la necesidad de un laboratorio biológico completamente equipado.
El sistema CRISPR-Cas fue descubierto en bacterias, que lo utilizan para defenderse de los fagos. El sistema ha ganado popularidad como tecnología de edición de genes. Sin embargo, también tiene potencial como herramienta de diagnóstico. Por ejemplo, estos investigadores han diseñado Cas13 para detectar pequeñas cantidades de ARN del SARS-CoV-2.
La proteína modificada se ha mejorado con un ARN guía que le ayuda a rastrear una secuencia de ARN específica del virus. También se ha sometido a ingeniería de proteínas para mejorar su actividad y dotarla de la capacidad de informar su unión con la secuencia de ARN correcta mediante la emisión de una señal fluorescente.
"La proteína Cas13 diseñada en este trabajo se puede adaptar fácilmente a otras plataformas previamente establecidas", dijo Xue Sherry Gao, investigadora involucrada en el estudio. "La estabilidad y robustez de las variantes de Cas13 diseñadas las hacen más adecuadas para el diagnóstico en el lugar de atención en áreas de bajos recursos cuando no se encuentran disponibles costosas máquinas de PCR".
La forma "salvaje" de Cas13 que se encuentra en las bacterias no tiene actividad suficiente para ser adecuada para su inclusión en dicho ensayo de diagnóstico, por lo que los investigadores la modificaron modificando el llamado bucle en horquilla cerca del sitio activo de la proteína para mejorar significativamente su actividad.
"Pudimos ver que el aumento de la actividad era cinco o seis veces mayor que el Cas13 de tipo salvaje", dijo Jie Yang, otro desarrollador de la nueva prueba. “Este número parece pequeño, pero es bastante sorprendente con un solo paso de ingeniería de proteínas. Pero eso aún no era suficiente para la detección, por lo que trasladamos todo el ensayo de un lector de placas de fluorescencia, que es bastante grande y no está disponible en entornos de bajos recursos, a un sensor electroquímico, que tiene mayor sensibilidad y puede usarse para análisis puntuales. diagnóstico fuera de la atención ".
Hasta ahora, la tecnología ha demostrado una sensibilidad impresionante y en un pequeño estudio identificó correctamente 10 de 11 muestras positivas de hisopos nasales de pacientes con COVID-19 y no mostró falsos positivos.
Estudio en biología química de la naturaleza : LwaCas13a diseñado con actividad colateral mejorada para la detección de ácidos nucleicos
Vía: Universidad Rice