Più facile rilevare i virus grazie al biosensore

PISA. Cnr-Nano e Università di Pisa hanno sviluppato un biosensore di nuova generazione che riesce a rilevare con precisione le proteine dei virus, a cominciare dalla proteina Spike di Sars-CoV-2 nei fluidi biologici. E questo offre un vantaggio: permette una rilevazione rapida del virus. A tutela dell’innovatività e delle potenziali applicazioni di questo strumento, è in corso una domanda di brevetto.

Protagonista una équipe di ricerca coordinata dall’Istituto nanoscienze (Cnr-Nano) e dall’Università di Pisa (Dipartimento di farmacia), in collaborazione con la Scuola Normale Superiore e l’Università di Modena e Reggio Emilia. Il risultato è stato messo nero su bianco in un articolo pubblicato sulla rivista “Nanoscale”: si tratta – viene spiegato dall’ateneo pisano – di «un nuovo approccio alla progettazione di biosensori che ricorda il principio dei mattoncini Lego», cioè si utilizza «una struttura modulare e flessibile, pensata per essere facilmente adattabile a diversi target molecolari».

In particolare, il cuore del sensore – viene evidenziato – è «una proteina ingegnerizzata che unisce tre funzioni in una sola sequenza: una parte della proteina rappresenta il bersaglio da riconoscere, ed è stata costruita basandosi su frammenti della proteina Spike; una parte centrale, ispirata al recettore umano ACE2, è progettata per legarsi alla proteina Spike del virus, se presente». E la terza parte? Gli studiosi spiegano che contiene «la proteina fluorescente verde (Gfp), agisce come una “lampadina” e produce un segnale fluorescente quando il virus è presente». Al contatto con la proteina virale, il biosensore emette quindi «un segnale fluorescente facilmente rilevabile, consentendo un’identificazione rapida e precisa».

Eleonora Da Pozzo (Università di Pisa) presenta le caratteristiche del biosensore: «È stato realizzato applicando sia le metodologie classiche di produzione di proteine ricombinanti, ma anche l’applicazione di tecnologie di nuova concezione, come per esempio la click-chemistry». La studiosa segnala che «grazie a queste conoscenze, derivate da ambiti diversi, abbiamo potuto realizzare un biosensore capace di rilevare quantità minime di proteina virale con una sensibilità fino a livelli sub-nanomolari».

Giorgia Brancolini (Cnr Nano) ribadisce che «il vero punto di forza di questo prototipo è la modularità»: l’integrazione tra ricerca sperimentale, modellizzazione molecolare e simulazioni al computer ha consentito di «selezionare con precisione i componenti e progettare un’architettura modulare, flessibile e facilmente adattabile». Cambiando alcune sequenze, – viene rimarcato – lo stesso sensore potrà essere riprogrammato per «riconoscere altri virus o molecole di interesse, aprendo la strada a nuovi strumenti diagnostici rapidi, precisi e personalizzabili».

 (Rif. 102022000025416) Data di presentazione: 13/12/2022

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).