Construção de um biossensor ultrassensível de diagnóstico baseado no sistema CRISPR-Cas12 para detecção de SARS-CoV-2 e variantes sem amplificação de ácidos nucleicos

• Processo: 21/08387-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2022
• Data de Término da vigência: 20 de novembro de 2022
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Emanuel Carrilho
• Beneficiário: Filipe Sampaio Reis da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/50867-3 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioanalítica, AP.TEM
• Assunto(s): Métodos bioanalíticos Técnicas biossensoriais Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas Ácidos nucleicos Reação em cadeia da polimerase em tempo real Reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa quantitativa (qRT-PCR) SARS-CoV-2 Betacoronavirus COVID-19
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioanalítica | Cas12 | Crispr | Diagnóstico Viral | Fluorescência aumentada por metais | SARS-CoV-2 | bioanalítica

Resumo

A metodologia de PCR quantitativa em tempo real (qPCR) tornou-se uma tecnologia diagnóstica de referência para várias infecções, inclusive na atual pandemia de COVID-19. Contudo, a dependência de equipamentos especializados e de pessoal altamente treinado restringe a utilização desse método a laboratórios centralizados. Métodos alternativos de amplificação e detecção de ácidos nucléicos, baseados em tecnologias de amplificação isotérmica (tais como LAMP, NASBA e RPA), têm surgido nos anos recentes como alternativas para descentralização dos métodos diagnósticos baseados em amplificação e detecção de ácidos nucléicos, mas a detecção específica dos produtos amplificados ainda representa um desafio à essas metodologias. Técnicas de diagnóstico baseados em CRISPR (repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente interespaçadas), buscam alcançar os requisitos mínimos para serem usando no ponto de atendimento do paciente. Por outro lado, os diagnósticos baseados em CRISPR (CRISPR-Dx) ainda dependem de métodos de amplificação de DNA ou possuem uma baixa sensibilidade, o que impede a aplicação desses testes no mundo real. Diante disto, esse projeto tem como objetivo desenvolver uma nova tecnologia biossensora baseada em CRISPR-Cas12, combinando diferentes estratégias para aumentar a sensibilidade da reação sem a necessidade de amplificação de DNA. Essa estratégia busca aprimorar o sinal de três maneiras: 1) o uso de nanopartículas de ouro para amplificar o sinal fluorescente emitido em decorrência da clivagem colateral dos substratos fluorescentes; 2) aplicar microesferas magnéticas com alta capacidade de ligação e distribuição desses alvos; 3) o uso de múltiplos sgRNA que serão direcionados a diferentes fragmentos do mesmo alvo, para aumentar a sensibilidade de reconhecimento do alvo. Assim, espera-se que tal teste seja mais sensível e tenha um limite de detecção menor do que os testes já desenvolvidos até o momento. Também é previsto que esse teste tenha alta acurácia quando comparado ao PCR em tempo real. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MATERON, ELSA M.; GOMEZ, FAUSTINO R.; ALMEIDA, MARIANA B.; SHIMIZU, FLAVIO M.; WONG, ADEMAR; TEODORO, KELCILENE B. R.; SILVA, FILIPE S. R.; LIMA, MANOEL J. A.; ANGELIM, MONARA KAELLE S. C.; MELENDEZ, MATIAS E.; et al. Colorimetric Detection of SARS-CoV-2 Using Plasmonic Biosensors and Smartphones. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 14, n. 49, p. 12-pg., 2022-12-01. (14/50867-3, 17/03879-4, 19/19235-4, 21/08387-8, 18/22214-6)