Biosensori, rilevatori di DNA, per diagnosi accurate

Grazie a 3,8 miliardi di anni di evoluzione, gli organismi viventi hanno sviluppato innumerevoli strategie per il monitoraggio dell’ambiente.

Un team internazionale formato da chimici dell’Universita’ di Santa Barbara, in California, e l’Universita’ di Roma Tor Vergata hanno adattato alcune di queste strategie per migliorare le prestazioni dei rivelatori di Dna. I risultati della ricerca potrebbero contribuire a migliorare notevolmente l’attuale diagnostica medica, tra cui il miglioramento del test Hiv e del cancro.

La ricerca e’ descritta in un articolo pubblicato sul Journal of American Chemical Society. Nel campo della diagnostica medica, gli scienziati si basano da tempo sulla elevata affinita’ e specificita’ di biomolecole come gli anticorpi e il Dna, al fine di identificare i marcatori molecolari nel sangue. Questi marcatori molecolari consentono di monitorare lo stato di salute ed, eventualmente, di veicolare trattamenti di patologie come l’Hiv, il cancro e il diabete. Kevin W. Plaxco, docente di chimica alla University of California, il cui gruppo ha condotto la ricerca, osserva che nonostante le loro grandi qualita’, l’attuale limitazione dei biosensori sta nella loro precisione, che si limita a un ‘range dinamico’ prefissato di bersagli. “Questa gamma dinamica fissa complica, o addirittura esclude, l’utilizzo di biosensori in m olte applicazioni”, ha detto Plaxco. “Per monitorare la progressione dell’Hiv e fornire il farmaco appropriato, i medici hanno per esempio bisogno di misurare i livelli di virus nel corso di cinque ordini di grandezza. Gli attuali biosensori non permettono di farlo”, ha aggiunto. La svolta fondamentale del nuovo approccio e’ venuta dall’osservazione della natura.
“Tutti gli organismi viventi monitorano i propri ambienti in maniera ottimale utilizzando molecole di rilevamento che rispondono a cambiamenti sia ampi che minimi”, ha dichiarato Alexis Vallee-Belisle, primo autore dello studio. “La natura – ha aggiunto – riesce nell’intento unendo in un modo molto elegante dei recettori multipli”. Combinando una serie di segnali a una stessa molecola, il team internazionale e’ stato in grado di creare sensori ‘sintonizzati’ a gamme dinamiche piu’ ampie di quelle attualmente esistenti. E’ stato per esempio sviluppato un sensore che monitora concentrazioni di Dna oltre a sei ordini di grandezza di gamma. Ha collaborato allo studio anche Francesco Ricci, docente presso l’Universita’ di Roma Tor Vergata, che ha lavorato alla miscelazione delle biomolecole al fine di manipolare gamme dinamiche dei biosensori.(AGI)