New Haven (VS) – Amerikaanse ingenieurs voorspellen dat biosensoren met RNA-moleculen weldra conventionele immunologische testen met antilichamen vervangen.


Dr Ronald Breaker van de Yale University in New Haven (VS) stelde in het aprilnummer van Nature Biotechnology een revolutionaire RNA-biosensor voor. Deze sensor detecteert eiwitten en chemische moleculen met een minstens even hoge gevoeligheid als antilichaamtesten. Volgens Breaker heeft de RNA-sensor veel toekomst.
De sensor die Breaker publiceerde, bevat zogenaamde katalytische RNA-moleculen. Dit zijn korte synthetische RNA-strengen die aan één zijde zijn vastgeklonken aan een membraan of een glasplaatje en die aan de andere zijde een bindingsplaats hebben voor een specifiek doelwitmolecuul. Als het doelwitmolecuul eenmaal is gekoppeld aan het RNA, splitst het RNA zichzelf en kan het vrijgekomen fragment worden gedetecteerd. In vaktaal noemt men een dergelijk molecuul ook wel een RNA-switch, naar analogie met de elektriciteitsschakelaar. Is het RNA gebonden aan zijn doelwitmolecuul, dan staat de schakelaar ‘aan’; is hij ongebonden, dan staat hij ‘uit’.
Breaker en zijn collega’s creëerden een prototype van een RNA-biosensor door zeven van dergelijke RNA-schakelaars aan te brengen op een met goud bedekt glasplaatje. Elk van de schakelaars detecteerde een ander doelwitmolecule, waaronder een aantal chemische verbindingen die delende bacteriën uitscheiden.
In vergelijking met antilichamen, die in conventionelere testen verbindingen opsporen, hebben de RNA-schakelaars een aantal voordelen: ze zijn stabieler, veel gemakkelijker synthetisch te produceren en hun bindingssterkte met de doelwitmoleculen is moeiteloos aan te passen.
In de nabije toekomst wil Breaker biosensoren met honderden of zelfs duizenden RNA-schakelaars bouwen. Die kunnen tegelijkertijd vele chemische stoffen opsporen in complexe mengsels van moleculen, zoals eiwitfragmenten, biochemische reactieproducten en zelfs metalen. De RNA-biosensoren zijn volgens Breaker niet alleen bruikbaar in wetenschappelijk onderzoek, ze zullen de werkwijze in medische en chemische laboratoria en in labs voor levensmiddelencontrole volledig omgooien.

Peter Raeymaekers