Imagina el futuro. Nanomáquinas
monomoleculares que toman una hebra de ADN y la leen letra a letra como
tú estas leyendo este texto. ¿Queda mucho para ello? No tanto, la
empresa Nanopore de Oxford ha desarrollado un nanoporo (que
puedes ver en acción en el vídeo) que hace exactamente eso, lee
nucleótido a nucleótido una hebra de ADN de forma
continua, identificando cada guanina (G), adenina (A), timina (T) y
citosina (C). Han logrado una exactitud media de un 99.8% en cadenas de
ADN de hasta 500 bases. La gran empresa Ilumina ha invertido 18
millones de dólares en Nanopore para que en unos años tengamos
nanoporos integrados en chips de secuenciamiento automático de ADN para
aplicaciones biomédicas.
El artículo técnico es James Clarke et al.,Continuous base identification for single-molecule nanopore DNA sequencing,Nature Nanotechnology, Published online: 22 February 2009 (suplementary information). Dada su importancia, la noticia ha sido comentada por muchos, por ejemplo, Daniel MacArthur, Towards direct reading of DNA with protein nanopores: Oxford Nanopore demonstrates proof of principle, February 23, 2009 ; ?Nanopores reliably identify DNA bases, R&D Magazine, Feb. 25, 2009 ; Nature Nanotechnology paper shows DNA base identification using a nanopore, 23rd of February, 2009 .
The science of nanopore DNA sensing is now accurate and reliable enough to support a breakthrough industrial technology, said Professor Hagan Bayley, founder of Oxford Nanopore and an author of the paper. The
simplicity and versatility of nanopores as a sensing system has
intrigued academic researchers for nearly two decades. We anticipate
that with the fast pace of the science, nanopore devices will soon be
used for the measurement of DNA and many other molecules.
El nanoporo reconoce las bases de ADN en una concentración salina
alta (800 mM) con un porcentaje de acierto del 99.9% (G), 99.7% (T),
99.8% (A), y 99.99% (C). En los casos en los que falla, el error no es
aleatorio, la ambigüedad sólo involucra 2 bases entre las 4
posibles. La siguiente figura muestra una salida típica del nanoporo
(nota que pA significa una corriente de picoamperios) durante 1 sólo
segundo. Como vemos ha detectado más de 25 bases. Desde la compañía
están trabajando duramente para mejorar este sistema y los 18 millones
de dólares de la compañía Ilumina les ayudarán bastante para tratar de
acelerar su proceso de comercialización.
Una de las ventajas más interesantes del nanoporo es que también
puede detectar la citosina metilada, muy útil en estudios epigenéticos
y en la genética del cáncer. ¿Algún defecto? Todavía no han econtrado
un enzima que corte las bases de una molécula de ADN larga (de miles o
decenas de miles de nucleóticos) garantizando que todas caigan en el
nanoporo.
El futuro anticipado por la ciencia ficción, cada día más próximo.
