Biosensor para detectar ADN del síndrome de Down en la sangre de mujeres embarazadas (Nano Lett)


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Según los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) estadounidenses, el síndrome de Down es el defecto de nacimiento más común, y ocurre en uno de cada 700 nacimientos. Sin embargo, las pruebas prenatales no invasivas tradicionales para la enfermedad no son fiables o conllevan riesgos para la madre y el feto. Ahora, científicos chinos han desarrollado un nuevo biosensor sensible que algún día podría usarse para detectar el ADN del síndrome de Down fetal en la sangre de las mujeres embarazadas, como informan en ACS Nano Letters.

Caracterizado por grados variables de problemas intelectuales y de desarrollo, el síndrome de Down se debe a la presencia de una copia adicional del cromosoma 21. Para detectar la afección, se pueden realizar ecografías o pruebas de biomarcadores de sangre indirectas en las mujeres embarazadas, pero las tasas de diagnóstico erróneo son altas.

La amniocentesis, en la que los médicos insertan una aguja en el útero para recolectar líquido amniótico, proporciona un diagnóstico definitivo, pero el procedimiento presenta riesgos tanto para la mujer embarazada como para el feto. El método emergente de secuenciación de todo el genoma es altamente preciso, pero es un proceso lento y costoso. Zhiyong Zhang y colegas del Laboratorio de Física y Química de Nanodispositivos y Departamento de Electrónicos de la Universidad de Pekín (China) querían desarrollar una prueba rápida, sensible y rentable que pudiera detectar concentraciones elevadas de ADN con trisomía 21 en la sangre de las mujeres embarazadas.

Los investigadores utilizaron chips biosensores de transistores de efecto de campo basados en una sola capa de disulfuro de molibdeno. Se adhirieron nanopartículas de oro a la superficie. En las nanopartículas, se inmovilizaron secuencias de ADN de sonda que pueden reconocer una secuencia específica del cromosoma 21. Cuando el equipo añadió fragmentos de ADN del cromosoma 21 al sensor, se unieron a las sondas, lo que provocó una caída en la corriente eléctrica del dispositivo.

El biosensor podría detectar concentraciones de ADN tan bajas como 0.1 fM/L, que es mucho más sensible que otros sensores de ADN de transistores de efecto de campo reportados. Los científicos dicen que eventualmente podría usarse la prueba para comparar los niveles de ADN del cromosoma 21 en la sangre con la de otro cromosoma, como el 13, para determinar si hay copias adicionales, lo que sugiere que un feto tiene síndrome de Down.