Resolver el caso de la contaminación por RNasa

La contaminación por RNasa puede provocar el caos en los laboratorios de análisis de ARN. Cuáles son estos problemas y cómo pueden resolverse?

RNasa: El sospechoso habitual

La RNasa es la enzima responsable de la degradación del ARN en los organismos vivos. Desempeñan un papel clave en la maduración de las moléculas de ARN y son una primera línea de defensa contra los virus que contienen ARN, así como en la descomposición del ARN antiguo. Hay muchos tipos diferentes de RNasa, siendo el principal tipo utilizado en los laboratorios la RNasa A, que se dirige específicamente al ARN monocatenario.

La RNasa A se describe comúnmente como una de las enzimas más resistentes en el uso del laboratorio. Las RNasas suelen ser muy ricas en enlaces disulfuro, lo que las convierte en enzimas increíblemente estables y pueden incluso sobrevivir al autoclave.

Aunque la RNasa es un componente necesario en muchos procesos biológicos, la mejor manera de describirla es como una molestia y un obstáculo para quienes trabajan en el análisis del ARN.

Es increíblemente fácil contaminar un laboratorio de secuenciación de ARN con RNasa, pero es notoriamente difícil asegurar su completa erradicación. Esto se debe a la presencia de RNasa ambiental en fuentes microbianas en el aire, así como en la piel, el pelo o la saliva de los seres humanos.

Contaminación: el delito

Para que los experimentos con ARN tengan éxito, parece obvio que las moléculas de ARN deben estar lo más intactas posible. Sin embargo, debido a la interferencia de la RNasa, que rompe rápidamente las moléculas de ARN cuando están presentes, a menudo no es así. Los investigadores pueden tener entonces anormalidades, resultados inconsistentes, que causan frustración y confusión.

"Las RNasas son omnipresentes y, cuando contaminan superficies críticas, pueden plantear problemas a los laboratorios dedicados a la secuenciación y el análisis del ARN. Cantidades minúsculas de enzimas comunes, como la RNasa, pueden hacer que una serie experimental sea inexacta. Las técnicas estándar de descontaminación de equipos de laboratorio pueden llevar horas", comentó Theresa Thompson, científica de aplicaciones de Phoseon Technology (OR, EE.UU.).

Contaminación por RNasa

Evitar la presencia física de la RNasa en un laboratorio "normal" sería una expectativa poco realista. En cambio, gestionar la situación a fondo es una aspiración más realista. Los investigadores pueden mantener las contaminaciones por RNasa al mínimo abriendo con frecuencia nuevos desechables y utilizando nuevos pares de guantes; una situación que puede parecer demasiado familiar para el siempre cuidadoso analista de ARN. Además, es posible inactivar las moléculas de RNasa por varios métodos, deteniendo su actividad y haciéndolas inútiles contra el ARN.

Estos métodos actuales de inactivación de las RNasas suelen ser costosos, requieren mucho tiempo y suponen un desperdicio. Incluyen el tratamiento DEPC del agua y la esterilización en autoclave, la descontaminación química de las superficies y el tratamiento químico del equipo, seguidos de un enjuague con agua libre de RNasa y la cocción de la cristalería.

Es difícil saber cuándo un laboratorio está suficientemente limpio. Basta con dejar una pipeta en un escritorio para recoger la RNasa de las células de la piel desprendidas o comenzar a utilizar un equipo esterilizado en autoclave para que inmediatamente comience a inferir nuevas moléculas de RNasa del aire. La esterilización en autoclave tampoco destruye toda la actividad de las RNasas por sí sola, ya que pueden conservar una actividad parcial al enfriarse a temperatura ambiente.

Aunque la limpieza química puede desactivar la enzima, deja residuos químicos que pueden contaminar el experimento de otras maneras.

Hay un método emergente de descontaminación de la RNasa que ha mostrado resultados prometedores y es rápido y libre de productos químicos. La luz ultravioleta puede inactivar la RNasa de forma irreversible, y los estudios demuestran que esto es posible en menos de 1 minuto.

¡Que se haga la luz!

Phoseon Technology ha desarrollado el uso de la luz UV para la descontaminación de la RNasa en una tecnología novedosa:

"La tecnología KeyPro™ es un sistema de descontaminación de microplacas por LEDs de alta intensidad. Un conjunto de diodos emite luz UV de alta intensidad en dos longitudes de onda - 275 nm y 365 nm - que han demostrado inactivar la RNasa de forma rápida y fiable. A medida que la matriz se desplaza por la cámara de descontaminación, la luz llega a todas las zonas expuestas de la parte superior del portaobjetos o la placa", explicó Thompson.

"La inactivación completa de los contaminantes de laboratorio, incluida la RNasa A, puede lograrse con el sistema KeyPro en menos de 5 minutos y a una fracción del coste de los métodos tradicionales".

La tecnología KeyPro está dirigida actualmente a la descontaminación de microplacas, portaobjetos de preparación y pequeñas superficies, y funciona mediante una matriz de barrido de LEDs UV en combinación con una plataforma de altura ajustable.

El sistema KeyPro

El uso de la luz UV elimina gran parte de los problemas asociados a los métodos actuales de descontaminación. No hay necesidad de enjuagar repetidamente el equipo después con agua libre de RNasa y no hay residuos químicos, lo que reduce el tiempo y la posible contaminación por otras vías. También hay una menor necesidad de materiales desechables, lo que reduce los costes y los residuos.

Los estudios también han demostrado que todas las superficies comunes de los laboratorios, incluido el plástico, pueden descontaminarse con seguridad mediante este uso de la luz UV.

Se ha demostrado que los protocolos que pueden beneficiarse de esto incluyen múltiples tipos de secuenciación de ARN, perfiles de ribosomas y secuenciación de próxima generación de ARN.

Se espera que esta tecnología pueda seguir desarrollándose para permitir la descontaminación de equipos más grandes, así como la manipulación de las longitudes de onda de la luz, como concluyó Thompson:

"Está previsto crear un modelo con una cámara más grande para tener más flexibilidad en cuanto a los equipos que se pueden descontaminar. Además, hemos descubierto que pueden utilizarse otras longitudes de onda de la luz para manipular la función de las biomoléculas, como acelerar la actividad de las enzimas o desnaturalizar selectivamente sólo ciertas partes de la estructura molecular de una proteína."

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