Biología

Nuevo analizador de ADN

(NC&T/UAB) Un equipo de investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona ha desarrollado unos nuevos sensores miniaturizados para el análisis de ADN. Sus aplicaciones van desde la identificación personal y las pruebas de paternidad, hasta la detección de organismos modificados genéticamente en los alimentos, la identificación de cepas bacterianas en infecciones alimentarias, o las pruebas de toxicidad genética de nuevos fármacos. Una vez industrializada su producción, el coste y difusión de estos sensores podría compararse a los de las pruebas de embarazo que hay en las farmacias.

Los investigadores Salvador Alegret, Manuel del Valle y Maria Isabel Pividori, del Grupo de Sensores y Biosensores del Departamento de Química de la UAB, han desarrollado los nuevos sensores a partir de la experiencia en la investigación con sensores electroquímicos: dispositivos que reconocen una sustancia por su interacción química con el sensor, y que traducen esta interacción a una señal eléctrica medible que permite la detección.

Para la detección del ADN, los nuevos genosensores electroquímicos miniaturizados tienen una sonda con fragmentos de ADN complementarios a los que se desea detectar. Por ejemplo, para detectar la presencia de Salmonella en una muestra de mayonesa, la sonda tiene fragmentos de ADN complementario al de un grupo de genes que identifican la bacteria. Cuando se introduce la sonda en la mayonesa, algunos fragmentos de ADN de las células de la bacteria se unen a los fragmentos complementarios de la sonda, y esto provoca una corriente eléctrica medible. El sensor traduce esta corriente en una señal visible para el usuario que le alerta de la presencia de la bacteria. Además, como los sensores son muy pequeños y manejables, se puede construir una batería de sensores para hacer medidas simultáneas e identificar, por ejemplo, la cepa concreta de la bacteria que ha provocado una infección alimentaria.

Este tipo de análisis ya se lleva a cabo en laboratorios, pero hasta ahora eran necesarios esfuerzos experimentales poco adecuados para hacer análisis in situ, y con tiempos de respuesta largos. Con los nuevos sensores desarrollados por los científicos de la UAB, el tiempo de identificación de un foco de infección por Legionella se reduciría de los dos días necesarios actualmente -ya que se utilizan técnicas de cultivo biológico- a sólo 30 minutos. En pruebas piloto desarrolladas conjuntamente con el Departamento de Genética y de Microbiología de la UAB, los nuevos sensores han permitido la identificación de Salmonella en cuatro horas y media, en contraste con los entre 3 y 5 días que requieren los métodos microbiológicos convencionales. En estos casos de identificación bacteriana, ampliables también a la detección de otros agentes infecciosos como el Campylobacter o la Listeria, el sensor puede ser adaptado fácilmente para la aplicación en medicina, en detección ambiental y en el ámbito industrial.

Análisis ADN
Un equipo de investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona ha desarrollado unos nuevos sensores miniaturizados para el análisis de ADN (Foto: Christian Ribas/UAB)
Otras aplicaciones destacadas de los sensores de ADN son la detección de organismos modificados genéticamente (transgénicos) en los alimentos, ya sea en materias primas o en alimentos preparados; la identificación de individuos, tanto para establecer relaciones de parentesco como para buscar pruebas judiciales de delitos; así como las pruebas de toxicidad de diferentes fármacos en cuanto a la evaluación del daño que pueden provocar en la molécula de ADN, tanto de microorganismos patógenos como de las células del paciente.

"El próximo paso es la industrialización de los sensores", afirma Salvador Alegret, director de la investigación. "La producción industrial en grades cantidades permitiría un coste y una difusión similares a los de las pruebas de embarazo que hay en las farmacias".

Detectar cadenas de ADN se ha convertido en un área de importancia creciente en bioquímica, en medicina y en biotecnología. Pero las metodologías clásicas de análisis de ADN quedan cada vez más desfasadas frente a una demanda creciente de más información génica en menos tiempo y a un coste menor. Un paso adelante en esta dirección fue la creación de los chips de ADN, unas plataformas en las que se llevan a cabo centenares o incluso miles de análisis de genes en paralelo y que han llegado a ser insustituibles en proyectos ambiciosos, como descifrar el código genético de un organismo. Los chips de ADN, sin embargo, tienen limitaciones para problemas analíticos más específicos, como el de establecer de manera rápida y económica el origen de una contaminación microbiana. Los nuevos genosensores electroquímicos miniaturizados obedecen a la demanda de análisis de ADN con dispositivos que no necesiten la supervisión profesional, con una operación simple y a un coste reducido.


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