Imagine una pequeña mano robótica hecha de ADN y diseñada para agarrar firmemente virus específicos contenidospor ejemplo, en una muestra de saliva. Parece una locura, pero un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, EE.UU., lo diseñó con éxito.
El equipo de investigación dirigido por Lifeng Zhou, Brian Cunningham y Xing Wang lo probó in vitro, y demostró su eficacia con fines diagnósticos: resultó de gran utilidad en el reconocimiento rápido del SARS-CoV-2, con una sensibilidad comparable a la de la prueba PCR. Los resultados publicados en el revista científica Robótica científicasugieren que la mano robótica podría adaptarse a otros fines biomédicos en el futuro.
¿Cómo funciona?
Para crear el ‘NanoGripper’, los autores se inspiraron en la capacidad prensil de la mano humana y las garras de los pájaros. A partir de un único fragmento de ADN crearon una nanoestructura formada por cuatro “dedos” con tres articulaciones cada uno, exactamente como los dedos de una mano, y una “palma”. Los dedos también contienen regiones diseñadas para unirse a objetivos moléculas específicas, como la proteína de pico del SARS-CoV-2. La palma se puede unir a superficies o complejos moleculares de mayor tamaño, adaptables a los requerimientos de las diferentes aplicaciones posibles. Finalmente, La mano robótica está conectada a un sensor fluorescente que se activa cuando se atrapa el virus.
origami de ADN
«Utilizamos el ADN por sus propiedades estructurales. Es fuerte, flexible y programable», explica Wang. La idea de crear nanoestructuras no es nueva en sí misma, es una técnica conocida como “origami de ADN”. En el pasado, esta técnica ya se había utilizado para crear «jaulas» para virus grandes, pero Wang sugiere que incluso en el campo del origami de ADN, la mano robótica recientemente desarrollada es nueva en términos de diseño: «Doblamos la hebra larga ida y vuelta para crear todos los elementos, tanto estáticos como móviles.»
Los especialistas explican que, además de usarse con fines de diagnóstico, NanoGripper podría usarse en el futuro para evitar que ciertos virus infecten las células de sus huéspedes. En las prácticas realizadas in vitro demostró que agregar estructuras hechas de ADN a cultivos celulares expuestos al SARS-CoV-2 evita que el virus penetre en las células; Esto se debe a que la mano robótica esencialmente bloquea la proteína de pico del virus, impidiendo que se una a los receptores de la célula huésped y luego la infecte.
Se requerirán estudios futuros antes de que este sistema alcance cualquier tipo de aplicación clínica. «Sin duda, se trata de una tecnología flexible que podría adaptarse a la detección de otros virus como el VIH o la hepatitis B. Tiene más potencial que los pocos ejemplos que hemos demostrado en este trabajo», concluye Wang.
Artículo publicado originalmente en CABLEADO Italia. Adaptado por Alondra Flores.