Messo a punto un
biosensore di nuova generazione in grado di rilevare con precisione le
proteine dei virus, tra cui la proteina Spike di Sars-CoV-2 nei fluidi biologici. A farlo è stato un team di ricerca congiunto, coordinato dall’Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche di Pisa (Cnr-Nano) e dall’Università di Pisa (Dipartimento di Farmacia), in collaborazione con l’Università di Modena e Reggio Emilia e la Scuola Normale Superiore. Questo risultato, descritto in un articolo pubblicato sulla rivista
Nanoscale, rappresenta un nuovo approccio alla
progettazione di biosensori che ricorda il principio dei mattoncini Lego: utilizza una struttura modulare e flessibile, pensata per essere facilmente adattabile a diversi
target molecolari.
Al contatto con la proteina del virus il biosensore emette un segnale fluorescente
Il cuore del sensore è una proteina ingegnerizzata che unisce tre funzioni in una sola sequenza. Una parte della proteina rappresenta il bersaglio da riconoscere, ed è stata costruita basandosi su frammenti della proteina Spike; una parte centrale, ispirata al recettore umano ACE2, è progettata per legarsi alla proteina Spike del virus, se presente. La terza parte, contenente la proteina fluorescente verde (GFP), agisce come una “lampadina” e produce un segnale fluorescente quando il virus è presente. Al contatto con la proteina virale, il biosensore emette quindi un segnale fluorescente facilmente rilevabile, consentendo un’identificazione rapida e precisa.
Il biosensore rileva anche quantità minime di proteine del virus
“Il biosensore è stato realizzato applicando sia le metodologie classiche di produzione di proteine ricombinanti, ma anche l’applicazione di tecnologie di nuova concezione, come per esempio la click-chemistry”, spiega Eleonora Da Pozzo dell’Università di Pisa. “Grazie a queste conoscenze, derivate da ambiti diversi, abbiamo potuto realizzare un biosensore capace di rilevare quantità minime di proteina virale con una sensibilità fino a livelli sub-nanomolari”, aggiunge. “Il vero punto di forza di questo prototipo è la modularità – afferma Giorgia Brancolini di Cnr Nano – grazie all’integrazione tra ricerca sperimentale, modellizzazione molecolare e simulazioni al computer, è stato possibile selezionare con precisione i componenti e progettare un’architettura modulare, flessibile e facilmente adattabile”.
Possibile riprogrammare il dispositivo per riconoscere diversi virus
“Cambiando alcune sequenze, lo stesso sensore potrà essere riprogrammato per riconoscere altri virus o molecole di interesse, aprendo la strada a nuovi strumenti diagnostici rapidi, precisi e personalizzabili”, sottolinea Brancolini. A tutela dell’innovatività e delle potenziali applicazioni di questo strumento, è in corso una Domanda di Brevetto per invenzione industriale Nazionale: Sviluppo di un sensore FRET per la rilevazione del coronavirus.
