Como ahora sabemos por nuestra experiencia con la pandemia de COVID-19, los microbios responsables de algunas infecciones pueden mutar rápidamente en variantes que evaden la detección y el tratamiento. Pero ahora, los investigadores que informan en ACS Infectious Diseases han desarrollado un procedimiento que podría ayudar a los investigadores a ponerse al día con estos patógenos furtivos. 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), detectan patógenos mediante el análisis del material genético. La amplificación de círculo rodante (RCA) funciona de manera similar, aunque tiene la ventaja de que no implica el complejo ciclo de temperatura que implica la PCR. Ambas técnicas requieren sondas de ácido nucleico con secuencias que coincidan con las del patógeno objetivo en ubicaciones específicas, pero RCA utiliza « sondas de candado » (PLP) altamente específicas. A medida que un patógeno muta, su secuencia genética también cambia, y los investigadores tienen que seguir rediseñando sus sondas. Entonces, Sowmya Krishnan, Ruben Soares, M. Michael Gromiha y Narayanan Madaboosi querían crear una herramienta que no solo pudiera diseñar estos PLP automáticamente, sino también, por primera vez, considerar sistemáticamente todos los parámetros técnicos necesarios a la vez para hacer todo el proceso más fácil y más robusto.
Su herramienta, un programa de computadora llamado « AutoPLP », recibió su nombre de los PLP que diseña. El programa puede tomar las secuencias del genoma de patógenos similares como entrada y ejecutar una serie de análisis y búsquedas en bases de datos, generando un conjunto de secuencias PLP personalizadas. El equipo usó el programa para diseñar sondas contra el virus de la rabia, un virus transmitido entre animales y personas, y Mycobacterium tuberculosis, la bacteria responsable de la tuberculosis, y las comparó con las reportadas anteriormente. Para el virus de la rabia, AutoPLP apuntó a tres genes, produciendo sondas con un rango de temperaturas de fusión más alto y más estrecho que las de la literatura. Para M. tuberculosis, diseñaron un total de 13 sondas dirigidas específicamente a dos genes responsables de las cepas resistentes a los medicamentos con el programa. Los investigadores dicen que esta herramienta podría ayudar a acelerar el descubrimiento de nuevas variantes de patógenos, ayudando a combatirlos de manera rápida y efectiva a través de diagnósticos moleculares precisos.
Los autores reconocen la financiación de la Beca de Reingreso Ramalingaswami 2020-2021 del Departamento de Biotecnología del Gobierno de la India.