I ricercatori del Wake Forest Baptist Medical Center hanno sviluppato una nuova tecnologia per rilevare i biomarcatori della malattia sotto forma di acidi nucleici, gli elementi costitutivi di tutti gli organismi viventi.

Lo studio proof-of-concept è attualmente pubblicato online sulla rivista Nano lettere .

"La immaginiamo come una potenziale prima linea, diagnostica non invasiva per rilevare qualsiasi cosa, dal cancro al virus Ebola, " ha detto Adam R. Hall, dottorato di ricerca, assistente professore di ingegneria biomedica presso Wake Forest Baptist e autore principale dello studio. "Anche se siamo certamente nelle prime fasi della tecnologia, alla fine potremmo eseguire il test utilizzando alcune gocce di sangue prelevate da una semplice puntura del dito".

Gli acidi nucleici sono costituiti da catene o sequenze di basi che si estendono da pochi a milioni di elementi. L'ordine esatto in cui si trovano queste basi, anche su brevi distanze, è fortemente legato alle loro funzioni, e quindi possono essere utilizzati come indicatori diretti di ciò che sta accadendo all'interno delle cellule e dei tessuti. Per esempio, una famiglia di questi acidi nucleici noti come microRNA è lunga solo circa 20 basi, ma può segnalare una vasta gamma di malattie, compreso il cancro.

"Gli scienziati hanno studiato per anni i biomarcatori di microRNA, ma un problema è stato il rilevamento accurato perché sono così brevi, molte tecnologie hanno reali difficoltà a identificarle, "Ha detto Sala.

Nella nuova tecnica, la nanotecnologia viene utilizzata per determinare se una specifica sequenza di acido nucleico bersaglio esiste all'interno di una miscela, e di quantificarlo se lo fa attraverso una semplice firma elettronica. "Se la sequenza che stai cercando c'è, forma una doppia elica con una sonda che forniamo e si vede un segnale chiaro. Se la sequenza non c'è, allora non c'è nessun segnale, "Ha detto Hall. "Semplicemente contando il numero di segnali, puoi determinare quanta parte del bersaglio è intorno."

In questo studio, il team ha prima dimostrato che la tecnologia potrebbe identificare efficacemente una sequenza specifica tra uno sfondo di acidi nucleici concorrenti, e poi hanno applicato la loro tecnica a un particolare microRNA (mi-R155) noto per indicare il cancro ai polmoni negli esseri umani. Hanno dimostrato che l'approccio potrebbe risolvere la minima quantità di microRNA che si possono trovare nei pazienti. I prossimi passi riguarderanno l'espansione della tecnologia per studiare campioni clinici di sangue, tessuto o urina.

Hall detiene un brevetto provvisorio su questa tecnologia.