Il team di ricerca ha sfruttato la capacità di alcune sequenze di DNA di formare una tripla elica, al fine di sviluppare un DNA clamp. Questo morsetto su scala nanometrica riconosce e lega le sequenze di DNA in modo più forte e più specifico, consentendo lo sviluppo di una diagnostica più efficace. Professore Alexis Vallée-Bélisle, Dipartimento di Chimica, Université de Montréal ha lavorato con il ricercatore Andrea Idili e il professor Francesco Ricci dell'Università di Roma Tor Vergata, e il professor Kevin W. Plaxco, Università della California Santa Barbara, per sviluppare questa nanomacchina diagnostica. Credito:Marco Tripodi
Nell'ambito di un progetto di ricerca internazionale, un team di ricercatori ha sviluppato un DNA clamp in grado di rilevare mutazioni a livello del DNA con maggiore efficienza rispetto ai metodi attualmente in uso. Il loro lavoro potrebbe facilitare lo screening rapido di quelle malattie che hanno una base genetica, come il cancro, e fornire nuovi strumenti per le nanotecnologie più avanzate. I risultati di questa ricerca sono pubblicati questo mese sulla rivista ACS Nano .
Verso una nuova generazione di test di screening
Un numero crescente di mutazioni genetiche è stato identificato come fattori di rischio per lo sviluppo del cancro e di molte altre malattie. Diversi gruppi di ricerca hanno tentato di sviluppare metodi di screening rapidi ed economici per rilevare queste mutazioni. "I risultati del nostro studio hanno notevoli implicazioni nel campo della diagnostica e della terapia, "dice il professor Francesco Ricci, "perché il morsetto del DNA può essere adattato per fornire un segnale fluorescente in presenza di sequenze di DNA con mutazioni ad alto rischio per alcuni tipi di cancro. Il vantaggio del nostro morsetto per fluorescenza, rispetto ad altri metodi di rilevamento, è che consente di distinguere tra DNA mutante e non mutante con un'efficienza molto maggiore. Questa informazione è fondamentale perché dice ai pazienti per quale tipo di cancro sono a rischio o hanno".
"La natura è una costante fonte di ispirazione nello sviluppo delle tecnologie, ", afferma il professor Alexis Vallée-Bélisle. "Ad esempio, oltre a rivoluzionare la nostra comprensione di come funziona la vita, la scoperta della doppia elica del DNA da parte di Watson, Crick e Franklin nel 1953 hanno anche ispirato lo sviluppo di molti test diagnostici che utilizzano la forte affinità tra due filamenti di DNA complementari per rilevare le mutazioni".
"Però, è anche noto che il DNA può adottare molte altre architetture, comprese le triple eliche, che si ottengono in sequenze di DNA ricche di purine (A, G) e pirimidina (T, C) basi, " dice il ricercatore Andrea Idili, primo autore dello studio. "Ispirato da queste triple eliche naturali, abbiamo sviluppato un morsetto basato sul DNA per formare una tripla elica la cui specificità è dieci volte maggiore di quella consentita da una doppia elica".
"Al di là delle ovvie applicazioni nella diagnosi delle malattie genetiche, Credo che questo lavoro aprirà la strada a nuove applicazioni relative all'area delle nanostrutture e delle nanomacchine basate sul DNA, " nota il professor Kevin Plaxco, Università della California, Santa Barbara. "Tali nanomacchine potrebbero in definitiva avere un impatto importante su molti aspetti dell'assistenza sanitaria in futuro".
"Il prossimo passo è testare la pinza su campioni umani, e se ha successo, inizierà il processo di commercializzazione, " conclude il professor Vallée-Bélisle.