Als onderdeel van een internationaal onderzoeksproject, een team van onderzoekers heeft een DNA-klem ontwikkeld die mutaties op DNA-niveau efficiënter kan detecteren dan de huidige methoden. Hun werk zou een snelle screening van ziekten met een genetische basis kunnen vergemakkelijken, zoals kanker, en nieuwe instrumenten te bieden voor meer geavanceerde nanotechnologie. De resultaten van dit onderzoek worden deze maand gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano .

Op weg naar een nieuwe generatie screeningstesten

Een toenemend aantal genetische mutaties is geïdentificeerd als risicofactoren voor de ontwikkeling van kanker en vele andere ziekten. Verschillende onderzoeksgroepen hebben geprobeerd om snelle en goedkope screeningsmethoden te ontwikkelen om deze mutaties op te sporen. "De resultaten van onze studie hebben aanzienlijke implicaties op het gebied van diagnostiek en therapie, " zegt professor Francesco Ricci, "omdat de DNA-klem kan worden aangepast om een ​​fluorescerend signaal te geven in de aanwezigheid van DNA-sequenties met mutaties met een hoog risico op bepaalde soorten kanker. Het voordeel van onze fluorescentieklem, vergeleken met andere detectiemethoden, is dat het het mogelijk maakt om met veel grotere efficiëntie onderscheid te maken tussen mutant en niet-mutant DNA. Deze informatie is van cruciaal belang omdat het patiënten vertelt voor welke kanker(s) ze risico lopen of hebben."

"De natuur is een constante bron van inspiratie bij de ontwikkeling van technologieën, " zegt professor Alexis Vallée-Bélisle. "Bijvoorbeeld, naast een revolutie in ons begrip van hoe het leven werkt, de ontdekking van de dubbele DNA-helix door Watson, Crick en Franklin inspireerden in 1953 ook de ontwikkeling van veel diagnostische tests die de sterke affiniteit tussen twee complementaire DNA-strengen gebruiken om mutaties te detecteren."

"Echter, het is ook bekend dat DNA vele andere architecturen kan aannemen, inclusief drievoudige helices, die worden verkregen in DNA-sequenties die rijk zijn aan purine (A, G) en pyrimidine (T, C) basen, " zegt de onderzoeker Andrea Idili, eerste auteur van de studie. "Geïnspireerd door deze natuurlijke drievoudige helices, we hebben een op DNA gebaseerde klem ontwikkeld om een ​​drievoudige helix te vormen waarvan de specificiteit tien keer groter is dan een dubbele helix toelaat."

"Naast de voor de hand liggende toepassingen bij de diagnose van genetische ziekten, Ik geloof dat dit werk de weg zal effenen voor nieuwe toepassingen op het gebied van op DNA gebaseerde nanostructuren en nanomachines, " merkt professor Kevin Plaxco op, Universiteit van Californië, Santa Barbara. "Zulke nanomachines kunnen in de toekomst uiteindelijk een grote impact hebben op veel aspecten van de gezondheidszorg."

"De volgende stap is om de klem te testen op menselijke monsters, en als het lukt, het zal het proces van commercialisering beginnen, " besluit professor Vallée-Bélisle.