Un nuevo método detecta mutaciones en el ADN de forma más rápida, eficaz y económica

Las investigadoras Judit Morlà y Patrícia Gisbert, del Departamento de Química Física e Inorgánica de la URV, han conseguido detectar de forma muy precisa las mutaciones de un gen, aunque son mutaciones puntuales (cambios tan sólo de una base) en la secuencia del gen. Se trata de la primera vez que se utiliza la técnica SERS, de análisis químico ultrasensible, para estudiar el ADN con estos resultados de éxito. Las mutaciones de los genes están vinculadas a determinados tipos de cáncer. En concreto, las investigadoras han trabajado con un fragmento del gen K-RAS, cuyas alteraciones están relacionadas con el cáncer de colon. Detectar estas mutaciones en el gen permite reconocer el riesgo de sufrir la enfermedad y así, en un futuro, poder preverla.

Entre las técnicas actuales para analizar el ADN hay bien pocas que identifiquen eficientemente y fácilmente estas mutaciones tan puntuales del gen, ya que hay que detectar el cambio de una sola base de entre las 120 que componen el fragmento del gen estudiado. Por este motivo, las investigadoras de la URV llegaron a la conclusión que una técnica que ellas conocían bien, la espectroscopia Raman amplificada por superficie (SERS, por las siglas en inglés), podía facilitar esta tarea. Introducir la técnica SERS a la lista de técnicas para analizar el ADN supone que se pueda disponer de un método más rápido, eficaz y económico.

Hacer vibrar el ADN

El primer paso para poder explotar este nuevo método ha sido conseguir unas nanopartículas de plata que mostraran afinidad por las moléculas de ADN. Habitualmente, las nanopartículas de plata están cargadas negativamente, cosa que dificulta el análisis directo con el ADN, ya que este también tiene carga negativa y se genera repulsión.

Eso no ha sido difícil, ya que las investigadoras -que forman parte del grupo de investigación de Plasmònica i Ultradetecció, liderado por Ramon Álvarez-Puebla- contaban con unas nanopartículas de plata cargadas positivamente que desarrolló un investigador del grupo, Luca Guerrini, añadiendo espermina, una molécula que biológicamente estabiliza el ADN. Por lo tanto, estas nuevas nanopartículas con carga positiva y, consecuentemente, con afinidad por el ADN han facilitado que las moléculas se adhieran a la superficie y se puedan analizar debidamente.

Una vez superado el primer reto, Judit Morlà y Patrícia Gisbert han hecho varios experimentos para conseguir detectar las mutaciones de un fragmento de la secuencia del gen K-RAS. La técnica SERS consiste a estudiar las señales vibracionales de las moléculas del gen que son cerca de las nanopartículas. Estas señales se visualizan cuando una luz láser excita las nanopartículas. Las investigadoras recogieron las señales vibracionales de las moléculas con mutaciones y sin, y observaron cambios vibracionales relacionados con la presencia de mutaciones, como por ejemplo diferencias en la estructura de la secuencia dependiendo de la mutación en el gen.

La combinación de los resultados conseguidos con la técnica SERS con métodos estadísticos ha permitido no sólo analizar y comparar estos pequeños cambios, sino también diferenciar cuatro mutaciones diferentes (todas conocidas como indicadores frecuentes del cáncer de colon). Esta nueva forma de analizar el ADN «supone una revolución», según las investigadoras, ya que, comparada con los métodos actuales, es fácil, rápida, económica y extremadamente sensible. De todos modos, las investigadoras aseguran que antes de utilizar este método en el ámbito ambulatorio haría falta, entre otros, elaborar una base de datos amplia para disponer de más muestras con las cuales comparar los resultados y así poder obtener unos resultados más fidedignos.

Este avance facilita un análisis del ADN económico, rápido y eficaz, pero la investigadora Judit Morlà apunta que hay que seguir investigando para que el método que han desarrollado tenga una aplicación en el día a día: «Hay que estudiar cómo revertimos aquellas mutaciones que detectamos, porque es muy importante que las podamos encontrar; pero hay que saber como actuar, cómo cuidamos la enfermedad que llevan asociada».