Detección de ácido nucleico masivamente multiplejado con Cas13

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Biotecnología
• Vigilancia de las enfermedades infecciosas

Sus antecedentes:

• Los métodos actuales de detección de patógenos luchan con la escalabilidad y la multiplexación, lo que limita su efectividad en la vigilancia de rutina y la respuesta al brote.
• Existe una necesidad crítica de tecnologías de diagnóstico avanzadas capaces de analizar numerosas muestras para una amplia gama de patógenos simultáneamente.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una plataforma escalable y altamente multiplexada para la detección de ácido nucleico.
• Mejorar las capacidades de vigilancia y diagnóstico de patógenos para la seguridad sanitaria mundial.

Principales métodos:

• Desarrollo de la plataforma de reacciones combinatorias en serie para la evaluación multiplexada de ácidos nucleicos (CARMEN).
• Integración de CARMEN con la detección CRISPR-Cas13 para el análisis de ácido nucleico de alto rendimiento.
• Utilización de gotas de nanolitros en matrices de microondas para el emparejamiento de muestras y reactivos y pruebas de replicación.

Principales resultados:

• La plataforma CARMEN-Cas13 permite pruebas robustas de más de 4.500 pares de ARN objetivo de CRISPR en una sola matriz.
• Desarrolló con éxito un ensayo multiplexado capaz de diferenciar todos los 169 virus asociados con humanos y detectar el SARS-CoV-2.
• Se ha demostrado un subtipo completo de cepas de influenza A y la identificación de mutaciones del VIH resistentes a los fármacos.
• Se logró una reducción de más de 300 veces en el costo del reactivo por prueba a través de la miniaturización y la escalabilidad.

Conclusiones:

• CARMEN-Cas13 ofrece una solución escalable y rentable para la detección de ácidos nucleicos altamente multiplexados.
• Esta tecnología mejora significativamente las capacidades tanto para el diagnóstico clínico como para la vigilancia de la salud pública a gran escala.
• La plataforma facilita un cambio hacia la prueba integral de grandes conjuntos de muestras, mejorando la atención al paciente y la preparación para el brote.