1
Innovazioni nei chip RNA: Un salto avanti nella biotecnologia e nella diagnostica molecolare
(TEMPOITALIA.IT) L’emergere e l’approvazione di prodotti medici a base di RNA, come i vaccini mRNA durante la pandemia di COVID-19, hanno portato la molecola di RNA all’attenzione del pubblico. Circa 40 anni fa, è stato sviluppato un metodo per la sintesi chimica di DNA e RNA, in cui qualsiasi sequenza può essere assemblata da blocchi costitutivi di DNA o RNA utilizzando la chimica dei fosforamiditi. L’assemblaggio di una catena di acidi nucleici viene eseguito passo dopo passo utilizzando questi speciali blocchi chimici (fosforamiditi).
Difficoltà e progressi nei microarray RNA
Questo metodo chimico viene utilizzato anche nella produzione di microchip (microarray), dove milioni di sequenze uniche possono essere sintetizzate e analizzate simultaneamente su una superficie solida delle dimensioni di un’unghia. Mentre i microarray di DNA sono già ampiamente utilizzati, adattare la tecnologia ai microarray di RNA si è rivelato difficile a causa della minore stabilità dell’RNA. Nel 2018, l’Università di Vienna ha dimostrato come i chip RNA ad alta densità possono essere prodotti attraverso la fotolitografia. Sebbene questo primo rapporto fosse un primato mondiale e rimanga ineguagliato, il metodo soffriva di lunghi tempi di produzione, basse rese e scarsa stabilità. Questo approccio è stato ora notevolmente migliorato.
Innovazione nella sintesi dei chip RNA
Un team dell’Istituto di Chimica Inorganica dell’Università di Vienna, in collaborazione con l’Istituto Max Mousseron per le Biomolecole dell’Università di Montpellier (Francia), ha sviluppato una nuova versione di blocchi costitutivi dell’RNA con maggiore reattività chimica e fotosensibilità. Questo avanzamento riduce significativamente i tempi di produzione dei chip RNA, rendendo la sintesi due volte più veloce e sette volte più efficiente. I chip RNA innovativi possono essere utilizzati per esaminare milioni di candidati RNA per sequenze preziose per una vasta gamma di applicazioni.
Applicazioni pratiche e studio sugli aptameri RNA
Come applicazione diretta di questi chip RNA migliorati, la pubblicazione presenta uno studio sugli aptameri RNA, piccoli oligonucleotidi che si legano specificamente a una molecola bersaglio. Sono stati scelti due aptameri “light-up” che producono fluorescenza al legame con un colorante e migliaia di varianti di questi aptameri sono state sintetizzate sul chip. Un singolo esperimento di legame è sufficiente per ottenere dati su tutte le varianti simultaneamente, aprendo la strada all’identificazione di aptameri migliorati con migliori proprietà diagnostiche.
“I chip RNA di alta qualità potrebbero essere particolarmente preziosi nel campo in rapida crescita della diagnostica molecolare non invasiva. Nuovi e migliorati aptameri RNA sono fortemente ricercati, come quelli che possono monitorare i livelli ormonali in tempo reale o monitorare altri marcatori biologici direttamente dal sudore o dalla saliva,” afferma Tadija Kekić, dottorando nel gruppo di Jory Lietard. Questo lavoro è stato finanziato congiuntamente da un grant dell’Agenzia Nazionale per la Ricerca e del Fondo Austriaco per la Scienza (FWF International Program I4923). Le prospettive future per questa tecnologia sono promettenti, con potenziali applicazioni che spaziano dalla diagnostica medica alla ricerca biotecnologica.
Prospettive future
Le innovazioni presentate nei chip RNA rappresentano un significativo avanzamento tecnologico che potrebbe rivoluzionare diversi settori. La possibilità di sintetizzare e analizzare simultaneamente milioni di sequenze RNA su un microchip apre nuove opportunità nella ricerca e nella diagnostica. L’identificazione di aptameri migliorati può portare a strumenti diagnostici più precisi e meno invasivi, con applicazioni che vanno dal monitoraggio in tempo reale dei livelli ormonali alla rilevazione di marcatori biologici attraverso campioni di sudore o saliva.
In sintesi, l’evoluzione della tecnologia dei chip RNA potrebbe rappresentare una svolta epocale nella diagnostica molecolare e nella biotecnologia, fornendo strumenti più efficienti e precisi per lo studio e il monitoraggio della salute umana.
