Un gruppo di ricerca interdisciplinare, guidato dall’Istituto Nanoscienze del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-Nano) e dal Dipartimento di Farmacia dell’Università di Pisa, con il supporto dell’Università di Modena e Reggio Emilia e della Scuola Normale Superiore, ha messo a punto un innovativo biosensore capace di identificare in modo preciso proteine virali, come la proteina Spike del SARS-CoV-2, nei fluidi biologici.
Il concetto di mattoncini
Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica Nanoscale, presenta un dispositivo diagnostico che si basa su un design modulare ispirato al concetto dei mattoncini Lego, pensato per adattarsi facilmente a diversi bersagli molecolari.
Al centro di questa tecnologia vi è una proteina modificata in laboratorio, composta da tre segmenti con funzioni distinte ma integrate: uno progettato per simulare la proteina virale da individuare, un altro basato sul recettore umano ACE2 per interagire con il virus, e una parte finale costituita da una proteina fluorescente (GFP), che emette luce verde in presenza del patogeno, rendendo possibile la rilevazione del segnale.
«Abbiamo utilizzato sia metodi consolidati nella produzione di proteine ricombinanti, sia tecnologie più recenti come la click-chemistry – ha spiegato Eleonora Da Pozzo dell’Università di Pisa – Questo ci ha permesso di ottenere una sensibilità molto elevata, capace di rilevare anche concentrazioni minime di proteina virale».
Un sistema flessibile
Secondo Giorgia Brancolini del CNR-Nano, la forza di questo sensore risiede nella sua adattabilità: «Grazie alla sinergia tra simulazioni computazionali, modellazione molecolare e sperimentazione, siamo riusciti a creare un sistema flessibile. Basta modificare alcune porzioni della sequenza per riprogrammarlo e renderlo adatto all’individuazione di altri agenti patogeni o marcatori biologici».
Per proteggere l’originalità del progetto e favorire future applicazioni, è già stata presentata una domanda di brevetto per invenzione industriale, relativa allo sviluppo di un sensore FRET per la rilevazione del coronavirus (rif. 102022000025416, depositata il 13 dicembre 2022). Questa scoperta apre nuove prospettive per la realizzazione di strumenti diagnostici rapidi, sensibili e facilmente personalizzabili. La ricerca è stata finanziata grazie a Spark Global con il progetto Proof-of-Concept SPARK PISA 2020-2022, ‘Fret sensor for the Assessment of Coronavirus Titre (FACT)’ (EDP) e dal progetto PRIN2020 ‘Early Phase Preclinical Development of PACECOR, a Mutation-Independent Anti-SARS-CoV-2 Therapeutic Strategy’ (GB).
