Desenvolvimento de biossensores eletroquímicos baseados em nanoestruturas para o diagnóstico ultrassensível do oncogene quimérico BCR/ABL

Abstract

A avaliação da presença do oncogene quimérico BCR/ABL possibilita um diagnóstico precoce do câncer e o monitoramento de células leucêmicas residuais, especialmente, após o transplante de medula óssea. O desenvolvimento de ensaios moleculares efetivos para a detecção do oncogene quimérico BCR/ABL é de grande interesse para a promoção da saúde de pacientes com leucemia. Diante desta problematização, esta dissertação tem o objetivo de desenvolver dois tipos de biossensores eletroquímicos utilizando diferentes nanomateriais com a finalidade de obter baixos limites de detecção, necessários para o diagnóstico ultrassensível e monitoramento do oncogene quimérico BCR/ABL. Os biossensores foram obtidos a partir das seguintes metodologias: a) imobilização eletrostática de uma sonda de DNA sobre uma superfície transdutora de ouro modificada com compósito híbrido de nanopartículas de ouro e polianilina (AuNpsPANI) e b) imobilização química de uma sonda de DNA aminada sobre uma superfície de ouro modificada com cisteína (Cys), nanotubos de carbono de paredes múltiplas com grupos carboxílicos (cMWCNT) e nanopartículas de óxido de zinco funcionalizadas com aminopropiltrietoxisilano (ZnONp/NH₂). As técnicas de voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) foram utilizadas para a caracterização e compreensão dos processos físico-químicos interfaciais. Ao avaliar o desempenho analítico dos sistemas sensores com amostras de plasmídeos recombinantes contendo o oncogene quimérico BCR/ABL, foram observadas alterações nas correntes amperométricas e nos valores de resistência à transferência de carga (RCT). Em oposição, nenhuma resposta significativa foi obtida durante o estudo de seletividade com sequências gênicas não-complementares. As micrografias de microscopia de força atômica (AFM) demonstraram mudanças nos perfis topográficos dos biossensores após sua exposição ao oncogene quimérico BCR/ABL. Apesar de ambos os biossensores apresentarem elevada reprodutibilidade, rápido tempo de resposta e efetividade para a identificação do oncogene quimérico BCR/ABL em amostras de cDNA de pacientes com leucemia, o biossensor baseado em Cys-cMWCNT-ZnONp/NH₂ demonstrou sensibilidade superior com um limite de detecção de 6,94 aM. Portanto, as plataformas biossensíveis desenvolvidas podem ser consideradas ferramentas promissoras para o diagnóstico do oncogene quimérico BCR/ABL e monitoramento de níveis mínimos de doença residual.