Uma equipe internacional com a participação do CSIC conseguiu construir e validar um novo biossensor para a detecção ultrassensível do vírus da hepatite C (HCV). Este dispositivo é baseado em transistores com grafeno que permite detectar proteínas-chave do vírus. Os resultados desta pesquisa acabam de ser publicados. na revista Biossensores e Bioeletrônica e a patente internacional da invenção já foi requerida.
Os biossensores baseados em transistores de grafeno “tornaram-se uma ferramenta promissora para detectar uma ampla gama de moléculas (analitos)”, de acordo com José Ángel Martín Gago, do Instituto de Ciência de Materiais de Madri (ICMM), CSIC, que liderou os grupos de pesquisa. Até agora seu desempenho não era tão eficiente quanto o necessário, mas o trabalho conjunto dessas equipes trouxe uma solução inovadora: “Usamos um método físico controlado, baseado em tecnologias de vácuo, para a funcionalização covalente do grafeno com uma pequena molécula que liga-se à molécula sonda (neste caso, um aptâmero) permitindo a detecção do analito desejado. Dessa forma, conseguimos construir aptassensores ultrassensíveis capazes de detectar uma proteína-chave do HCV”, explica Irene Palacio, também do ICMM e coordenadora do trabalho.
“O aptasensor demonstrou ter uma sensibilidade extremamente elevada para a detecção desta proteína no plasma sanguíneo humano., pertencentes aos genótipos 1 a 4 do vírus, nos quais se agrupam 95% das infecções”, continua o investigador. Os resultados do estudo levaram a um biossensor que não só é altamente sensível e estável, mas também fornece resultados em poucos minutos, pode ser reutilizado e tem baixo custo.
Carlos Briones, do Centro de Astrobiologia (CAB) do CSIC-INTA, explica que a detecção deste vírus é fundamental: “é um patógeno de grande relevância clínica, pois é a principal causa da hepatite C crônica e um dos a maioria dos principais gatilhos do câncer de fígado. Em relação à sua prevalência, estima-se que aproximadamente 100 milhões de pessoas no mundo vivem com HCV e há cerca de quatro milhões de novas infecções a cada ano.”
Bactérias, fungos, parasitas…
Nesse contexto, o aptasensor desenvolvido “detecta especificamente a proteína do HCV chamada core, que, entre outras funções, é responsável pela formação do capsídeo do vírus”, diz Briones, lembrando que, além disso, essa tecnologia recém-desenvolvida “Pode ser estendido a diferentes tipos de patógenos, como outros vírus com genomas de RNA ou DNA, bactérias, fungos ou parasitas”.
Para alcançar o dispositivo, três linhas complementares de pesquisa foram desenvolvidas e combinadas: biologia molecular, nanotecnologia e microeletrônica. Por um lado, no Centro de Astrobiologia (CSIC-INTA) aptâmeros de DNA com alta afinidade e especificidade contra a proteína central do vírus da hepatite C foram obtidos por evolução in vitro e foram caracterizados funcionalmente.
Paralelamente, no ICMM foi desenvolvido um protocolo para a funcionalização covalente do grafeno, que se caracteriza por ser altamente estável e manter as propriedades únicas deste material. Finalmente, no Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia em Braga (Portugal), foram construídas plataformas de biossensores baseadas em transistores sgfet de grafeno. Além disso, o estudo foi complementado pelo Instituto de Física (Academia Tcheca de Ciências) com um desenvolvimento teórico que explica o mecanismo de detecção do sensor.
“Nossa tecnologia aproveita essas linhas de pesquisa de forma sinérgica, permitindo desenvolver um dispositivo aptasensor de grafeno com efeito de campo”, defende Palacio. “Sua característica principal e inovadora é a alta estabilidade, reprodutibilidade e sensibilidade da medição, capaz de detectar concentrações muito baixas da proteína core do HCV”, continua a pesquisadora, que concorda com Briones ao destacar a “grande aplicabilidade” de sua invenção nos campos da biotecnologia e da biomedicina. Por tudo isso, os autores estão abertos a colaborações com outros grupos de pesquisa básica ou clínica, bem como com o setor privado interessado em licenciar e explorar a patente.
