Cómo crear un blob inteligente que se encoge cuando detecta virus

Aquí tienes una idea interesante. La amenaza de patógenos virales como la gripe aviar, la hepatitis B y el VIH, representa un peligro claro y presente. Por tanto, se necesitan herramientas sencillas y baratas para detectar estos virus, especialmente en el mundo en desarrollo, donde la amenaza es aguda pero escasea el dinero.

Jaeoh Shin y sus amigos de la Universidad de Potsdam en Alemania dicen que es posible crear un detector de virus de este tipo utilizando poco más que unas pocas hebras de ADN mezcladas en un trozo de hidrogel. Esta mancha 'inteligente' se encogería cuando el virus en cuestión estuviera presente, dando una señal clara y visible de que se deben tomar precauciones.

Aquí está su pensamiento. Los biólogos saben desde hace mucho tiempo que los virus se unen a secciones de ADN y esto hace que la doble hélice se desenrolle en dos hebras simples, o 'se derrita' como lo llaman los biólogos. Las hebras simples pueden luego adsorberse en la superficie del virus y esto acorta su longitud total. De hecho, los biólogos han demostrado que la contracción inducida por la fusión puede reducir la longitud de la hebra hasta en un 90 por ciento.

Entonces, la idea de Shin y compañía es estirar las hebras de ADN en paralelo, incrustarlas en hidrogel y luego esperar. Cuando aparecen partículas de virus, se unen al ADN, lo que hace que se derrita y se contraiga y que el hidrogel también se encoja. Las partículas virales en el sistema de hidrogel-ADN ... eligen una contracción macroscópica de la matriz de hidrogel, dicen.

Para probar la idea, estos chicos crearon una simulación molecular de la forma en que un virus se une al ADN y la consiguiente fusión y contracción. Los resultados ciertamente parecen prometedores. Las partículas virales en el sistema de hidrogel-ADN desestabilizan el ADN [de doble hebra] y efectúan una contracción macroscópica, dicen.

Una cuestión importante es cómo se puede fabricar el ADN específico del virus para que responda sólo al VIH, la gripe aviar o algún otro virus específico. Shin y sus colegas dicen que los virus se unen preferentemente a las proteínas de unión y estas pueden estar vinculadas al ADN. Entonces, con algunos simples retoques bioquímicos, deberían ser capaces de producir ADN que se adhiera solo a virus específicos.

Eso ciertamente parece posible, pero estos muchachos deben asegurarse de que la señal de contracción sea activada únicamente por el virus objetivo y nada más. En otras palabras, la tasa de falsos positivos deberá estudiarse y controlarse cuidadosamente. Es una idea interesante que merece un estudio más detenido.

También tiene una competencia significativa. No faltan ideas para detectar virus. La gran ventaja de este es que sería lo suficientemente barato para distribuirlo ampliamente, incluso en el mundo en desarrollo.

Y ahí radica el próximo desafío. Habiendo desarrollado la teoría detrás de estos detectores y simulado su comportamiento, Shin y compañía necesitan construir uno para demostrar que funciona. Y no solo en el laboratorio, sino en todas las condiciones extremas de calor, humedad y suciedad a las que se enfrentan habitualmente los médicos de todo el mundo.

No hay duda de que debería ser posible incrustar hebras de ADN en hidrogel para hacer gotas inteligentes que sean baratas y simples. Pero hasta que Shin y demuestre que los blobs funcionan como esperan, esto seguirá siendo simplemente una buena idea en lugar del producto potencialmente transformador que estos tipos claramente imaginan que podría ser.

Tienen un trabajo importante por delante. Estaremos observando para ver cómo les va.

Ref:arxiv.org/abs/1310.5531: Detección de virus por tensión mecánica del ADN en hidrogeles sensibles

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