28/06/2017

Un nou mètode detecta mutacions a l’ADN de forma més ràpida, eficaç i econòmica

Investigadores de la URV utilitzen per primera vegada una tècnica que permet identificar de forma precisa les mutacions d’un gen relacionades amb el càncer de còlon per poder preveure la malaltia

Les investigadores Judit Morlà i Patrícia Gisbert, del Departament de Química Física i Inorgànica de la URV, han aconseguit detectar de forma molt precisa les mutacions d’un gen, malgrat que són mutacions puntuals (canvis tan sols d’una base) en la seqüència del gen. Es tracta de la primera vegada que s’utilitza la tècnica SERS, d’anàlisi química ultrasensible, per estudiar l’ADN amb aquests resultats d’èxit.

Les mutacions dels gens estan vinculades a determinats tipus de càncer. En concret, les investigadores han treballat amb un fragment del gen K-RAS, les alteracions del qual estan relacionades amb el càncer de còlon. Detectar aquestes mutacions en el gen permet reconèixer el risc de patir la malaltia i així, en un futur, poder preveure-la.

Entre les tècniques actuals per analitzar l’ADN n’hi ha ben poques que identifiquin eficientment i fàcilment aquestes mutacions tan puntuals del gen, ja que cal detectar el canvi d’una sola base d’entre les 120 que componen el fragment del gen estudiat. Per aquest motiu, les investigadores de la URV van arribar a la conclusió que una tècnica que elles coneixien bé, l’espectroscòpia Raman amplificada per superfície (SERS, per les sigles en anglès), podia facilitar aquesta tasca. Introduir la tècnica SERS a la llista de tècniques per analitzar l’ADN suposa que es pugui disposar d’un mètode més ràpid, eficaç i econòmic.

Fer vibrar l’ADN

El primer pas per poder explotar aquest nou mètode ha estat aconseguir unes nanopartícules de plata (necessàries per fer l’anàlisi amb el mètode SERS) que mostressin afinitat per les molècules d’ADN. Habitualment, les nanopartícules de plata estan carregades negativament, cosa que en dificulta l’anàlisi directa amb l’ADN, ja que aquest també té càrrega negativa i es genera repulsió.

Això no ha estat difícil, ja que les investigadores –que formen part del grup de recerca de Plasmònica i Ultradetecció, liderat per Ramon Álvarez-Puebla– comptaven amb unes nanopartícules de plata carregades positivament que va desenvolupar un investigador del grup, Luca Guerrini, afegint-hi espermina, una molècula que biològicament estabilitza l’ADN. Per tant, aquestes noves nanopartícules amb càrrega positiva i, conseqüentment, amb afinitat per l’ADN han facilitat que les molècules s’adhereixin a la superfície i es puguin analitzar degudament.

Nanopartícules de plata (punts negres) després d’afegir-hi ADN (substància grisa)

Una vegada superat el primer repte, Judit Morlà i Patrícia Gisbert han fet diversos experiments per aconseguir detectar les mutacions d’un fragment de la seqüència del gen K-RAS. La tècnica SERS consisteix a estudiar els senyals vibracionals de les molècules del gen que són a prop de les nanopartícules. Aquests senyals es visualitzen quan una llum làser excita les nanopartícules. Les investigadores van recollir els senyals vibracionals de les molècules amb mutacions i sense, i van observar canvis vibracionals relacionats amb la presència de mutacions, com per exemple diferències en l’estructura de la seqüència depenent de la mutació en el gen.

La combinació dels resultats aconseguits amb la tècnica SERS amb mètodes estadístics ha permès no només analitzar i comparar aquests petits canvis, sinó també diferenciar quatre mutacions diferents (totes conegudes com a indicadors freqüents del càncer de còlon). Aquesta nova forma d’analitzar l’ADN “suposa una revolució”, segons les investigadores, ja que, comparada amb els mètodes actuals, és fàcil, ràpida, econòmica i extremadament sensible. De totes maneres, les investigadores asseguren que abans d’utilitzar aquest mètode en l’àmbit ambulatori caldria, entre d’altres, elaborar una base de dades àmplia per disposar de més mostres amb les quals comparar els resultats i així poder obtenir uns resultats més fidedignes.

Aquest avenç facilita una anàlisi de l’ADN econòmica, ràpida i eficaç, però la investigadora Judit Morlà apunta que cal continuar investigant perquè el mètode que han desenvolupat tingui una aplicació en el dia a dia: “Cal estudiar com revertim aquelles mutacions que detectem, perquè és molt important que les puguem trobar; però cal saber com actuar-hi, com curem la malaltia que porten associada.”

Referència bibliogràfica: Morla-Folch, J., Gisbert-Quilis, P., Masetti, M., Garcia-Rico, E., Alvarez-Puebla, R. i Guerrini, L. (2017). “Conformational SERS Classification of K-Ras Point Mutations for Cancer Diagnostics”. Angewandte Chemie International Edition, 56(9), pp.2381-2385. DOI: 10.1002/anie.201611243


Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà.

*