Разработан новый электрохимический биосенсор для прогноза рака

Исследователи из Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI) Университета Канадзавы сообщают в Biosensors and Bioelectronics: X о новом методе обнаружения биомолекулы ADAR1, связанной с несколькими заболеваниями. Результаты показывают хорошую чувствительность и селективность и могут привести к созданию недорогого устройства для быстрого обнаружения, полезного в прогнозе рака.

Одна из модификаций транскрипции — редактирование аденозина в инозин, при котором аденозин химически модифицируется. Этот тип модификации осуществляется каталитическими белками ADAR (аденозиндезаминазы, действующие на РНК).

Один из них, ADAR1, в большем количестве присутствует при нескольких хронических заболеваниях, включая неврологические расстройства и рак. Поэтому ADAR1 считается биомаркером для оценки состояния пациента и шансов на выживание.

Мадху Бияни и коллеги разработали новый электрохимический биосенсор для обнаружения ADAR1, предлагающий недорогой и быстрый инструмент для измерения концентраций ADAR1 в клетках. Детектор ожидается полезным для мониторинга прогрессирования рака.

Новизна подхода:

  1. Использование вновь идентифицированных аптамеров в качестве молекул, распознающих и захватывающих ADAR1. Аптамеры — это синтетические последовательности ДНК или РНК, связывающиеся с конкретной мишенью.
  2. Применение портативного электрохимического сенсора DEPSOR (BioSeeds Corp.), который отличается быстротой, низкой стоимостью и требует малых объемов образца.

Ход исследования:

  • Из большого набора последовательностей ДНК было отобрано 15 кандидатных аптамеров.
  • Каждый кандидат тестировался на электрохимической платформе: количество ADAR1 «ощущается» через химические реакции, приводящие к электрическому току. Чем больше ADAR1 в образце, тем выше измеряемый ток.
  • Аптамер Apt38483, дающий самый высокий электрохимический отклик, был проверен далее. Его реакция на «ложные» белки была очень низкой, что подтвердило его оптимальность по чувствительности и селективности.

Результаты:

  • Прототип устройства на основе Apt38483 тестировался на разбавленных клеточных образцах.
  • Даже в образце, разбавленном в 625 раз, ADAR1 всё ещё мог быть обнаружен, что подчеркивает высокую чувствительность устройства.

Перспективы:

Разработанный биосенсор — многообещающая платформа для мониторинга прогрессирования рака в клинических образцах. Ученые заявили: «В будущем будет перспективно оценить систему для идентификации низкого и высокого уровня экспрессии ADAR1 в образцах раковых клеточных линий для клинического прогноза».

2024-06-13