Desenvolvimento de biossensores simples, de baixo custo e aplicáveis em campo baseados em CRISPR para detecção multiplexada de ácidos nucleicos

• Processo: 24/07237-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 24 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Lauro Tatsuo Kubota
• Beneficiário: Dagwin Wachholz Júnior
• Supervisor: Keith Ian Pardee
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Toronto (U of T), Canadá
• Vinculado à bolsa: 21/09706-0 - Desenvolvimento de biossensor eletroquímico baseado na tecnologia CRISPR/Cas para detecção do vírus causador da Leucemia de Células T (HTLV-1) e da bactéria Staphylococcus aureus a partir de dispositivos point-of-care, BP.DR
• Assunto(s): Sistema livre de células Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas Métodos bioanalíticos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cell-free system | Colorimetric | Crispr | multiplexing | PAM Sequence | point-of-care | Bioanalítica

Resumo

O diagnóstico precoce de doenças é fundamental para uma escolha rápida e precisa de tratamentos, visando prevenir complicações e aumentando as taxas de sobrevivência. Novas tecnologias para detecção de patógenos estão sendo desenvolvidas como alternativas aos métodos existentes, que frequentemente são demorados e complexos. Uma das abordagens mais promissoras é o uso de sistemas CRISPR/Cas para detecção de ácidos nucleicos. Conhecida por sua notável precisão em edição genética e capacidade de reprogramação, a tecnologia CRISPR vem sendo aplicada de forma inovadora em biossensores, fornecendo uma detecção altamente sensível e específica de diversos ácidos nucleicos e biomarcadores associados a diversas doenças. Embora os biossensores baseados em CRISPR tenham mostrado grandes avanços, alguns desafios para aplicações no ponto de atendimento ainda dificultam sua implementação prática. Até o momento, a maioria dos sistemas depende de sondas fluorescentes, que são menos aplicáveis em ambientes com recursos limitados. Novos desenvolvimentos estão comprometidos com o design de plataformas colorimétricas e eletroquímicas, permitindo diagnósticos de baixo custo e in loco. Outro problema que os sistemas CRISPR enfrentam é a dependência de sequências-alvo contendo PAM, o que restringe a diversidade na seleção de patógenos. A presente proposta visa utilizar um método desenvolvido no Grupo do Prof. Pardee da Universidade de Toronto para criar um biossensor colorimétrico simples e acessível baseado em CRISPR para aplicação em diagnósticos point-of-care. Além disso, visamos desenvolver biossensores colorimétricos multiplexados para biomarcadores clinicamente relevantes usando tecnologia baseada em CRISPR e cell-free systems.