La genómica personalizada avanza de la mano de un nanodispositivo de análisis genético

Para comprender la predisposición del organismo humano a los trastornos genéticos se requiere una cuidadosa descompresión cuidadosa de la icónica estructura de doble hélice del ADN. Esto no es fácil ni rápido, y el proceso implica un calentamiento intenso y el uso de sustancias químicas que pueden dañar dicho ADN.

En este campo se ha presentado un nuevo estudio publicado en 'ACS Nano', a cargo de un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Osaka (Japón), sustentado en una novedosa tecnología para simplificar considerablemente el proceso de descompresión.  Se trata de un diminuto pero potente sistema (nanodispositivo), alimentado por un calentador también en miniatura para descomprimir la doble hélice del ADN con precisión y suavidad. Sus desarrolladores están convencidos de que representa un avance hacia los dispositivos portátiles de análisis genético, y que podría utilizarse para determinar rápida y fácilmente la presencia de genes responsables del cáncer u otras enfermedades.

El dispositivo utiliza una nanobobina de platino. A medida que la hebra de ADN alcanza el nanoporo (un orificio nanométrico en el dispositivo), se aplica voltaje a la bobina. El calor abre dicho ADN, permitiendo leer una hebra a la vez. "El proceso solo necesita unos pocos milivatios de potencia, se minimiza el daño al ADN y podemos leer la información del ADN con mayor precisión", indicó uno de sus responsables, el autor principal, Makusu Tsutsui.

El equipo probó el nuevo método utilizando una molécula larga de ADN de un virus, que contenía casi 50.000 pares de bases, así como un plásmido circular más pequeño. Una cantidad sorprendentemente pequeña de calor fue suficiente para descomprimir tanto el plásmido como la molécula de ADN más larga.

El sistema de calentamiento del equipo también les permitió controlar cuándo y cómo se descomprimió la molécula de ADN, regular su velocidad y detectar su paso a través del nanoporo mediante señales eléctricas. Estos conocimientos detallados permitieron al equipo inferir cómo el movimiento de la molécula de ADN se ve afectado por las fuerzas eléctricas, la fricción viscosa del fluido circundante y la temperatura, datos todos ellos valiosos para seguir mejorando la secuenciación del ADN.

"Al ser microscópico y consumir muy poca energía se podría incorporar a a dispositivos de diagnóstico portátiles, permitiendo el acceso in situ a información genética que puede orientar el diagnóstico y el tratamiento", según otro de los autores principales, Tomoji Kawai. "También podría impulsar la medicina personalizada, permitiendo a los médicos recomendar tratamientos basados en la información genética única de cada persona", concluyó dicho científico.