Desarrollo de un biosensor basado en aptámeros y CRISPR-Cas12a para la detección de Fusobacterium nucleatum en la screening no invasiva del cáncer colorrectal.

El cáncer colorrectal (CRC) es el tercer tipo de cáncer más común y la principal causa de muertes relacionadas con cáncer a nivel mundial.

Sin embargo, los métodos actuales de cribado del CRC son complejos, invasivos y tienden a presentar una baja sensibilidad. La evidencia reciente ha destacado la disbiosis de la microbiota intestinal, especialmente el aumento en niveles de Fusobacterium nucleatum, como un biomarcador prometedor para el CRC. En este estudio, se desarrolló una plataforma de detección sensible y específica para F. nucleatum mediante la combinación de un aptámero altamente específico con la amplificación por círculo rolling (RCA) y la tecnología CRISPR/Cas12a. El aptámero permite la identificación específica del objetivo, mientras que la RCA amplifica la señal del objetivo y el corte mediado por Cas12a de un sustrato fluorescente-quenching genera una señal fluorescente o en grises cuantificable.

Utilizando un lector de placas microtiter, este ensayo alcanzó un límite de detección (LOD) de 3,68 UFC/mL; además, al incorporar el análisis de ImageJ en gris asistido por smartphone, elevó el LOD a 4,30 UFC/mL, lo que permitió una salida dual junto con aplicabilidad in situ.

Además, la fuerte correlación entre las dos señales permitió su validación mutua. Al aplicarse a muestras clínicas de heces, el método desarrollado distinguió sensiblemente a los pacientes con CRC de controles sanos y sus resultados se correlacionaron con los resultados de la reacción en cadena de polimerasa cuantitativa. Esta plataforma triple-sinergética, que integra especificidad del aptámero, amplificación por RCA y sensibilidad de CRISPR/Cas12a, permite la detección no invasiva e hiper sensible de F. nucleatum, apoyando el cribado temprano del CRC, el monitoreo del pronóstico y la terapia dirigida a la microbiota.

Además, este enfoque supera los desafíos para detectar bacterias de baja abundancia en etapas iniciales del CRC y avanza la precisión de las pruebas basadas en la microbiota para el CRC.