Detección con AutoPLP de bacterias y virus que mutan rápidamente

Ahora sabemos por experiencia propia con la pandemia de COVID-19 que los microbios responsables de algunas infecciones pueden mutar rápidamente en variantes que eluden la detección y el tratamiento. Sin embargo, los investigadores de ACS Infectious Diseases han desarrollado un procedimiento que podría ayudar a los investigadores a atrapar a estos escurridizos patógenos. Su técnica “AutoPLP” diseña sondas de ácido nucleico para detectar nuevas variantes de forma rápida, precisa y sencilla.

Muchos diagnósticos, como los basados en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés), detectan patógenos analizando el material genético. La amplificación por círculo rodante (RCA, por sus siglas en inglés) funciona de forma similar, aunque tiene la ventaja de que no requiere los ciclos de temperatura complejos de la PCR. Ambas técnicas requieren sondas de ácido nucleico con secuencias que coinciden con las del patógeno objetivo en lugares específicos, pero la RCA utiliza “sondas candado” (PLP, por sus siglas en inglés) altamente específicas. A medida que un patógeno muta, su secuencia genética también cambia, y los investigadores tienen que seguir rediseñando las sondas. Entonces Sowmya Krishnan, Ruben Soares, M. Michael Gromiha y Narayanan Madaboosi querían crear una herramienta que no solo pudiera diseñar estas PLP de manera automática, sino también, por primera vez, considerar sistemáticamente todos los parámetros técnicos necesarios al mismo tiempo para que todo el proceso fuera más fácil y sólido.

Su herramienta, un programa informático llamado “AutoPLP”, debe su nombre a las PLP que diseña. El programa puede tomar como entrada las secuencias del genoma de patógenos similares y ejecutar una serie de análisis y búsquedas en bases de datos, dando como resultado un conjunto de secuencias de PLP personalizadas. El equipo utilizó el programa para diseñar sondas contra el virus de la rabia, un virus que se transmite entre animales y personas, y la bacteria Mycobacterium tuberculosis, responsable de la tuberculosis, y las comparó con las notificadas anteriormente. Para el virus de la rabia, AutoPLP se centró en tres genes, produciendo sondas con un rango de temperaturas de fusión mayor y más estrecho que las mencionadas en la bibliografía. Para M. tuberculosis, diseñaron con el programa un total de 13 sondas dirigidas específicamente a dos genes responsables de cepas farmacorresistentes. Los investigadores afirman que esta herramienta podría contribuir a acelerar el descubrimiento de nuevas variantes de patógenos, ayudando a combatirlos con rapidez y eficacia mediante diagnósticos moleculares precisos.

Los autores agradecen la financiación de la beca Ramalingaswami Re-Entry 2020-2021 del Departamento de Biotecnología del Gobierno de la India.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsinfecdis.2c00436 

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