Científicos de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un chip de grafeno capaz de detectar mutaciones en el ADN. Tecnología que podría ser usada en diversas aplicaciones médicas, tales como pruebas de sangre para la detección temprana del cáncer.
«Estamos en la vanguardia del desarrollo de un método digital rápido y de bajo costo para detectar mutaciones genéticas en alta resolución, a la escala de un único cambio de nucleótido en una secuencia de ácido nucleico», dice Ratnesh Lal, responsable de la investigación.
La tecnología es una nueva técnica para detectar la mutación genética más común, el polimorfismo de un solo nucleótido (SNP), que es una variación de una sola base de nucleótido (A, C, G o T) en la secuencia de ADN.
La mayoría de los SNPs no tienen ningún efecto discernible sobre la salud, algunos están asociados a condiciones patológicas como el cáncer, la diabetes, las enfermedades del corazón, las enfermedades neurodegenerativas, o las enfermedades autoinmunes e inflamatorias.
Los métodos actuales de detección de SNP son relativamente lentos, caros y requieren el uso de equipo especializado. «Estamos desarrollando una manera rápida, fácil, barata y portátil para detectar SNPs utilizando un pequeño chip que puede funcionar con su teléfono móvil», dice Preston Landon, co-autor.
El chip consiste en una sonda de ADN incorporada en un transistor de efecto campo de grafeno. La sonda de ADN es una pieza de ingeniería de ADN de doble cadena que contiene una secuencia que codifica un tipo específico de SNP. El chip está específicamente diseñado y fabricado para capturar ADN (o ARN) moléculas con una única mutación de nucleótidos: siempre que estas piezas de ADN (o ARN) se unen a la sonda, se produce una señal eléctrica.
Los investigadores señalan que una característica novedosa de su chip es que la sonda de ADN se une a un transistor de grafeno, que permite al chip funcionar electrónicamente. Así mismo el uso de una sonda de ADN de doble cadena es otra mejora sobre otros métodos de detección de SNP, que típicamente utilizan sondas de ADN de cadena sencilla.
La ventaja de una sonda de ADN de cadena doble es que la sonda puede ser más larga, lo que permite que el chip detecte SNPs en tramos más largos de ADN. En el estudio, se logro la detección de SNP con una sonda de 47 nucleótidos de longitud: la sonda de ADN más larga que se ha utilizado en la detección de SNP hasta ahora, refieren los científicos.
Ahora, en los siguientes pasos los investigadores pretenden ampliar la tecnología con la adición de capacidad inalámbrica al chip. También prevén que la tecnología pueda conducir a una nueva generación de métodos diagnósticos y tratamientos personalizados en medicina.
Referencia: UC San Diego, PNAS