Des scientifiques japonais ont mis au point un moyen d'amplifier l'ADN à une échelle adaptée à une utilisation dans les domaines émergents de l'informatique basée sur l'ADN et de la robotique moléculaire. En permettant une détection très sensible des acides nucléiques, leur méthode pourrait améliorer le diagnostic des maladies et accélérer le développement de biocapteurs, par exemple, pour les applications alimentaires et environnementales.

Des chercheurs du Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), Abbott Japon Co., Ltd, et l'Université d'Electro-Communications, Japon, rapportent un moyen d'obtenir une amplification d'ADN d'un million de fois et une hybridation ciblée qui fonctionne à la température du corps (37 °C/98,6 °F).

La méthode, nommé L-TEAM (Low-TEmperature AMplification), est le résultat de plus de cinq années de recherche et offre plusieurs avantages par rapport à la PCR traditionnelle, la technique dominante utilisée pour amplifier les segments d'ADN d'intérêt.

Avec sa facilité d'utilisation, conception "un pot", L-TEAM évite le besoin d'étapes de chauffage et de refroidissement et d'équipements spécialisés généralement associés à la PCR. Cela signifie qu'il est efficace, méthode peu coûteuse qui peut empêcher de manière importante la dénaturation des protéines, ouvrant ainsi une nouvelle voie à l'analyse en temps réel des cellules vivantes.

Dans leur étude publiée dans Chimie organique et biomoléculaire , les chercheurs ont introduit des molécules synthétiques appelées acides nucléiques verrouillés (LNA) dans les brins d'ADN, car ces molécules sont connues pour aider à obtenir une plus grande stabilité pendant l'hybridation.

L'ajout de LNA a conduit à un mais bénéfique, résultat. L'équipe a observé un niveau réduit d'amplification de "fuite", un type d'amplification non spécifique qui a longtemps été un problème dans les études d'amplification de l'ADN car il peut conduire à une erreur dans le diagnostic de la maladie, C'est, un faux positif.

"Nous avons été surpris de découvrir le nouvel effet du LNA pour surmonter le problème de fuite courant dans les réactions d'amplification de l'ADN, " dit Ken Komiya, professeur assistant à la Tokyo Tech's School of Computing. "Nous prévoyons d'étudier en détail les mécanismes derrière l'amplification des fuites et d'améliorer encore la sensibilité et la vitesse de L-TEAM."

Dans le futur proche, la méthode pourrait être utilisée pour détecter des acides nucléiques courts tels que des microARN pour des diagnostics médicaux. En particulier, il pourrait faciliter les tests aux points de service et la détection précoce des maladies. Les microARN sont maintenant de plus en plus reconnus comme des biomarqueurs prometteurs pour la détection du cancer et peuvent détenir la clé pour découvrir de nombreux autres aspects de la santé humaine et des sciences de l'environnement.

En outre, Komiya explique que L-TEAM ouvre la voie à l'utilisation pratique de l'informatique ADN et de la robotique moléculaire contrôlée par l'ADN. "La motivation originale de ce travail était la construction d'un nouveau module amplifié qui est essentiel pour construire des systèmes moléculaires avancés, " dit-il. " De tels systèmes pourraient fournir des informations sur le principe opérationnel derrière les êtres vivants. "