A alta incidência de doenças infecciosas como a dengue tem, ao longo dos anos, impulsionado o desenvolvimento de dispositivos de biossensoriamento (biossensores) mais eficientes. Entre as inovações, pesquisadores do Departamento de Física da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo divulgaram a criação de um novo método de detecção da proteína do vírus da dengue. Ao utilizar aptâmeros (fragmentos de DNA ou RNA sintetizados) específicos para interagir com a proteína alvo (NS1) do vírus, a nova plataforma promete resultados mais rápidos, com menores custos e maior acessibilidade.
Os vírus da dengue, classificados em cinco sorotipos, estão entre os mais comuns transmitidos por mosquitos em todo o mundo. Os sintomas são frequentemente inespecíficos e podem ser inicialmente confundidos com os da gripe. Atualmente, os métodos empregados para a detecção dos vírus da dengue incluem cultura de células, isolamento viral e ensaios sorológicos. Entretanto, essas técnicas representam um desafio significativo na detecção precoce da doença, pois demandam vários dias para a cultura e o uso de equipamento especializado para análise.
Desenvolvimento da tecnologia
Diferentemente dos métodos tradicionais, a ferramenta desenvolvida pelos pesquisadores da USP detecta a doença a partir da interação entre a proteína específica da dengue – a NS1 (proteína alvo para diagnósticos nos primeiros quatro dias da doença) – e os aptâmeros (moléculas formadas de DNA), que funcionam como biorreceptores. Para alcançar tal finalidade, a superfície do sensor foi construída por pulverização catódica de ouro sobre filmes finos de óxido de estanho dopados com flúor (FTO), previamente depositados em substratos de vidro.
Neste processo, os aptâmeros reconhecem e se conectam a uma das moléculas-alvo em uma ligação altamente específica, capaz de alterar as propriedades físicas e elétricas da superfície do biossensor. Na prática, uma amostra de sangue do paciente – que pode conter a proteína NS1 – é adicionada à superfície do sensor de forma a interagir com os aptâmeros presentes nela. “Se uma alteração de sinal for observada nessa região, indica que houve a interação da proteína específica com a superfície biorreceptora”, explicam os autores. Desta forma, a resposta positiva para dengue é confirmada no eletrodo após a ocorrência da interação.
Achados
Os eletrodos desenvolvidos foram analisados por meio da difração de raios X – técnica laboratorial que revela informações estruturais, a exemplo da composição química da superfície. A técnica mostrou que os filmes finos de FTO com tempo de deposição de quatro minutos apresentaram a melhor cobertura superficial de ouro para o desenvolvimento da superfície do biossensor. Dessa forma, é possível obter a melhor estrutura para a imobilização dos aptâmeros em sua superfície e, posteriormente, para a detecção da proteína NS1. “Os resultados obtidos indicam que o aptassensor é eficiente em detectar a presença da proteína NS1 de dois sorotipos da dengue, o sorotipo 1 (S1) e o 4 (S4)”, observam os autores.
Com custo e tempo reduzidos, essa tecnologia se mostra muito eficiente e capaz de identificar a doença em 30 minutos, a partir do segundo dia de sintomas. Enquanto isso, os métodos tradicionais como o PCR e a sorologia detectam a doença apenas a partir do quarto dia e demandam maior tempo para os resultados. Assim, o desenvolvimento da plataforma representa um avanço na rápida fabricação de biossensores com aptâmeros (aptasensores) para a detecção de doenças emergentes como a dengue, contribuindo para o processo de miniaturização de dispositivos de ponto de atendimento.
Além disso, o método inova ao usar fragmentos de DNA ao invés de anticorpos. Apesar dos bons resultados, os autores observam que novas pesquisas são necessárias para que o dispositivo alcance maior aplicabilidade, ambientes clínicos e de campo, especialmente em regiões com recursos limitados. O artigo ‘Gold-enhanced aptasensors for highly sensitive dengue detection: a cost-effective approach’ foi publicado em dezembro de 2024 na Science Direct.
