Próxima generación: microscopio móvil detecta secuencias de ADN

M. KÜHNEMUND ET AL., NATURE COMMUNICATIONSEl dispositivo: Los investigadores han construido un microscopio que usa la cámara de un teléfono celular para detectar productos fluorescentes de reacciones de secuenciación de ADN en células y tejidos, según a un estudio publicado hoy (16 de enero) en Nature Communications. El microscopio móvil puede detectar una mutación puntual en el gen KRAS que ocurre en más del 30 % de los cánceres de colon.

Este estudio muestra que “uno puede usar un dispositivo de imagen muy simple como el teléfono móvil para registrar las reacciones de secuenciación del ADN” dijo el coautor Mats Nilsson de la Universidad de Estocolmo en Suecia.

El microscopio contiene dos láseres alimentados por batería para la detección de diferentes fluoróforos y un LED blanco para imágenes de campo brillante. La lente de la cámara del teléfono celular y una lente externa proporcionan alrededor de 2,6 veces; aumento. La plataforma de microscopía impresa en 3-D puede manipular portaobjetos de muestra en las tres direcciones.

Los investigadores utilizaron técnicas de secuenciación que amplifican y…

La importancia: El análisis de mutaciones y la secuenciación del ADN son avances fantásticos que se han llevado a las ciencias clínicas, dijo a The Scientist el coautor Aydogan Ozcan, de la Universidad de California en Los Ángeles. Pero [están] restringidas a la escala de laboratorio y, obviamente, no se dispersan en entornos de recursos limitados o de escasos recursos.

Ozcan dijo que usar el microscopio móvil para analizar secuencias objetivo específicas podría hacer avances herramientas de diagnóstico disponibles en más entornos fuera de los principales hospitales o laboratorios. El desarrollo de esta tecnología es un intento de democratizar estas mediciones de patología molecular de alta gama, dijo Savas Tay de la Universidad de Chicago, que no participó en el estudio.

El diagnóstico de secuenciación es el estándar de oro en estos días. para detectar qué tipo de cáncer tiene un paciente, pero debido a problemas con los recursos [y] el costo, probablemente no se realicen a diario, agregó Tay. Dijo que este microscopio móvil podría cambiar eso al reducir los costos. Los autores han creado una plataforma tecnológica para que la secuenciación dirigida de muestras de tumores se pueda realizar en los consultorios de punto de atención, señaló Tay.

Otra ventaja de la combinación de este microscopio y la estrategia de secuenciación sobre otras técnicas utilizadas para analizar mutaciones es que las células y los tejidos están intactos, dijo Johan Lundin del Instituto de Medicina Molecular de Finlandia, que no participó en el estudio. Tiene este tipo de mapa que puede crear que muestra en qué célula en particular está la mutación, agregó.

Necesita mejorar: A pesar de sus ventajas, la plataforma tiene algunas limitaciones. Una pregunta abierta es qué tan factibles son estas técnicas en particular, especialmente en entornos de bajos recursos, dijo Lundin. Agregó que si bien los proveedores de atención pueden usar el microscopio móvil en muchos entornos diferentes, la disponibilidad de equipos de laboratorio adicionales podría limitar la viabilidad de las técnicas de análisis de mutaciones específicas.

Claramente, hay mucho que se puede hacer en el parte de la preparación de muestras porque todavía requiere un técnico de laboratorio bien capacitado para preparar todas las muestras, dijo Tay.

Los autores notaron que la microfluídica podría optimizar la preparación de muestras, y Nilsson le dijo a The Scientist que el equipo ya está trabajando para lograr una solución de este tipo.

El futuro: Ozcan dijo que un objetivo del trabajo continuo del equipo es hacer que la tecnología sea más rentable y fácil para usar sin mucho entrenamiento.

Una posible extensión de esta tecnología es el desarrollo de ensayos para secuencias distintas a la mutación KRAS. Esta es una plataforma que se puede escalar a varios cánceres diferentes para diferentes tipos de análisis de mutaciones, dijo Ozcan a The Scientist.

Creo que el diagnóstico del cáncer es interesante, pero donde un Un lector simple como este sería extremadamente útil en diagnósticos infecciosos en entornos de bajos recursos, dijo Nilsson.

Esto es algo que también podríamos hacer con la bacteria de la tuberculosis. Podríamos comprobar si hay mutaciones en los genes de resistencia a los antibióticos y luego hacer una prueba sencilla para predecir qué tratamiento antibiótico sería eficaz en un paciente con TB [tuberculosis].

Añadió que la plataforma también podría utilizarse para el diagnóstico rápido durante un brote viral, sin importar dónde se encuentre el punto de atención. Puede presentar los datos analizados de forma remota a los expertos, y luego eso puede retroalimentar al usuario más o menos inmediatamente, dijo Nilsson.

M. Khnemund et al., Secuenciación de ADN dirigida y análisis de mutación in situ mediante microscopía de teléfono móvil, Nature Communications, 8:13913, doi:10.1038/ncomms13913. 

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