Desenvolvimento de eletrodos biossensíveis baseados em dendrímeros nanoestruturados para o diagnóstico diferencial de papilomavírus humano

Abstract

O papilomavírus humano (HPV) infecta cerca de 80% dos homens e mulheres com vida sexual ativa pelo menos uma vez até os 45 anos. Ademais, o HPV de alto risco 16 e 18 está presente em 71% dos casos de câncer cervical (CC), sendo o terceiro de maior incidência no mundo. O exame citológico possui baixa sensibilidade e os métodos moleculares possuem limitações como alto custo, complexidade e protocolos demorados. Assim, o desenvolvimento de novas tecnologias voltadas para o diagnóstico rápido e sensível do HPV tornou-se essencial. Uma alternativa promissora é o uso de biossensores eletroquímicos, caracterizados pela rápida análise e elevada sensibilidade na detecção de analitos de interesse clínico. Dessa forma, uma plataforma genossensora baseada em filmes poliméricos de polímero condutor (polipirrol, PPy) e nanomaterial híbrido composto de nanopartículas de ouro (AuNPs) e dendrímero (PAMAM-G5) foi desenvolvido. A associação de polímero condutor e AuNPs no sistema sensor resultou no aprimoramento do sinal elétrico e cinética de elétrons na interface eletrodo-solução, aumentando a sensibilidade da plataforma. A detecção do HPV e identificação das famílias genotípicas ocorreu por meio de uma sequência de oligonucleotídeos degenerada para a identificação do HPV. A plataforma sensora foi inicialmente caracterizada por voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica e microscopia de força atômica, onde demonstrou o processo de imobilização dos componentes do biossensor no eletrodo de ouro, também revelando sua habilidade de detectar o genoma do HPV. As respostas eletroanalíticas indicam que foi possível detectar genótipos de baixo (HPV 6) e alto risco oncogênico (HPV 16, 18, 31 e 33), e cDNA de amostra de pacientes infectados com o HPV 6, 18 e 31. A especificidade do genossensor foi testada frente a amostras de controle negativo. Diferentes perfis eletroanalíticos foram obtidos para genótipos de HPV de alto e baixo risco, permitindo o diagnóstico diferencial de HPV. A variação percentual da transferência de carga (ΔRCT%) permitiu identificar maior sensibilidade e resposta mais expressiva para o HPV 18, relacionado à maioria dos casos de CC. O genossensor apresentou faixa linear de resposta entre 1 pg.μL -1 a 100

pg.μL -1 para genótipos de HPV e 1 pg.μL

-1 a 75 pg.μL

-1 para cDNA. Foi obtido

limite de detecção (LOD) de 0.23 pg.μL

-1 para genótipos e LOD de 0.34 pg.μL -1 para cDNA. O limite de quantificação (LQ) para genótipos de 0.72 pg.μL-1 e LQ de 1.10 pg.μL-1 para cDNA. O genossensor proposto destacou-se como um método de triagem promissor para o diagnóstico diferencial do HPV, com tempo de análise de 5 minutos. Genossensores eletroquímicos podem ser utilizados na triagem do papilomavírus nos estágios iniciais da infecção, permitindo, assim, um melhor prognóstico e consequentemente tratamento dos pacientes, contribuindo para a prevenção do câncer cervical.