Construyen una pequeña “mano” de ADN que atrapa virus para detener infecciones

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Se ha demostrado que el NanoGripper, hecho a partir de una sola pieza de ADN plegado, detecta el covid-19 y bloquea las infecciones.

Imaginemos si los científicos pudieran atrapar partículas de virus de la misma manera que recogemos una pelota de tenis o una mandarina, y evitar que infecten las células.

Pues bien, científicos han construido una mano microscópica de cuatro dedos para hacer precisamente eso.

Un equipo de científicos, dirigido por Xing Wang de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, ha creado una pequeña mano, bautizada como NanoGripper, a partir de una sola pieza de ADN plegado que puede atrapar partículas de covid-19.

Sus hallazgos demuestran que la mano puede realizar una prueba rápida para identificar el virus y evitar que las partículas infecten las células sanas.

Aunque el estudio se centró específicamente en el virus covid-19, los resultados tienen implicaciones importantes para numerosas afecciones médicas.

“Queríamos hacer un robot de nanoescala, de material blando, con funciones de agarre nunca antes vistas, para interactuar con células, virus y otras moléculas para aplicaciones biomédicas”, dijo Wang en un comunicado de la universidad.

“Estamos usando ADN por sus propiedades estructurales. Es fuerte, flexible y programable.

Sin embargo, incluso en el campo del origami de ADN, esto es novedoso en términos del principio de diseño.

Doblamos una larga hebra de ADN de un lado a otro para hacer todos los elementos, tanto las piezas estáticas como las móviles, en un solo paso”.

El NanoGripper tiene cuatro dedos articulados y una palma.

Los dedos están programados para adherirse a objetivos específicos (en el caso del covid-19, la infame proteína de pico del virus) y cerrar su agarre alrededor de ellos.

Según el estudio, cuando los investigadores expusieron células con NanoGrippers al covid-19, los mecanismos de agarre de las manos impidieron que las proteínas de pico virales infectaran las células.

“Sería muy difícil aplicarlo después de que una persona se infecte, pero hay una forma en que podríamos usarlo como terapia preventiva”, explicó Wang.

“Podríamos fabricar un compuesto antiviral en aerosol nasal. La nariz es el punto caliente de los virus respiratorios, como el covid o la gripe.

Un aerosol nasal con el NanoGripper podría evitar que los virus inhalados interactúen con las células de la nariz”.

La mano también está equipada con un sensor único que detecta el covid-19 en 30 minutos con la precisión de las ya conocidas pruebas moleculares qPCR que se utilizan en los hospitales.

“Cuando el virus se sostiene en la mano del NanoGripper, se activa una molécula fluorescente que libera luz cuando se ilumina con un LED o un láser”, dijo Brian Cunningham, uno de los colegas de Wang en el estudio, también de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

“Cuando una gran cantidad de moléculas fluorescentes se concentran en un solo virus, se vuelve lo suficientemente brillante en nuestro sistema de detección como para contar cada virus individualmente”.

Como una verdadera navaja suiza, los científicos podrían modificar el NanoGripper para detectar y atrapar potencialmente otros virus, incluidos el VIH, la gripe o la hepatitis B, como se detalla en el estudio.

El “lado de la muñeca” del NanoGripper también podría conectarse a otra herramienta biomédica para funciones adicionales, como la administración dirigida de medicamentos.

Sin embargo, Wang está pensando en algo más grande que los virus: el cáncer.

Los dedos podrían programarse para apuntar a las células cancerosas de la misma manera que actualmente identifican las proteínas de pico de covid-19, y luego administrar tratamientos específicos para combatir el cáncer.

“Por supuesto, se necesitarían muchas pruebas, pero las posibles aplicaciones para el tratamiento del cáncer y la sensibilidad lograda para las aplicaciones de diagnóstico muestran el poder de la nanorrobótica blanda”, concluyó Wang.

Fuente: Science Robotics