They create a biochip that will transform the way we respond to future pandemics/Crean un biochip que transformará la manera de responder a futuras pandemias
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I imagine you all remember the last global health crisis with COVID-19, the infamous virus that claimed the lives of millions. Without getting into whether it was naturally occurring or lab-created, or whether it escaped or was deliberately released, the fact is that the bug spread across the globe in record time and showed us all how easily something as small as a virus can wipe us all out. In a way, we can say that COVID also served as a kind of "vaccine," alerting society to other similar situations.
Supongo que todos recordaréis la última crisis sanitaria mundial con el COVID-19, el infame virus que acabó con la vida de millones de personas. Sin entrar a valorar si fue natural o fabricado en el laboratorio y si se escapó o lo soltaron deliberadamente, el caso es que el bichito de las pelotas se extendió por todo el mundo en un tiempo récord y nos enseño a todos lo fácil que es que algo tan pequeño como un virus pueda acabar con todos nosotros. En cierta manera podemos decir que el COVID funcionó a su vez como "vacuna" para poner en alerta a la sociedad ante otros casos similares.
Along these lines, a team of researchers at the Weizmann Institute of Science in Israel has developed a DNA-based cellular biochip specifically designed to study large-scale interactions between viruses and antibodies. This chip represents a significant advance due to its simplicity, speed, and ability to rapidly adapt to new pathogens. If a new virus emerges, its genetic sequence can be captured, the viral proteins can be produced, and these can be placed on the chip. It differs from a classic rapid test because it doesn't simply provide a "positive/negative" result; instead, it generates numerous fragments of viral proteins and quantitatively measures how different antibodies bind to them.
En esta línea, un equipo de investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias ubicado en Israel, han desarrollado un biochip celular basado en ADN, diseñado específicamente para estudiar interacciones entre virus y anticuerpos a gran escala. Este chip representa un avance por su simplicidad, velocidad y capacidad de adaptación rápida ante un nuevo patógeno. Si surge un nuevo virus, se puede tomar su secuencia genética, producir las proteínas de ese virus y colocarlas en el chip. Se diferencia de un test rápido clásico porque no se limita a decir “positivo/negativo” sino que genera muchos fragmentos de proteínas virales y mide cuantitativamente cómo se les unen distintos anticuerpos.
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Each dot on the chip contains DNA instructions to synthesize a different viral protein or protein fragment; when the expression system is activated, each dot "manufactures" its own antigen in situ, without the need to culture viruses or purify proteins in the laboratory. Serum containing human antibodies is then flowed over the chip, and the viral fragments recognized by the immune system and their intensity are measured using optical or similar signals, thus obtaining a detailed map of the antibody response.
Cada punto del chip contiene instrucciones de ADN para sintetizar una proteína o fragmento de proteína viral distinto; al activar el sistema de expresión, cada punto “fabrica” su propio antígeno in situ, sin tener que cultivar virus ni purificar proteínas en el laboratorio. Después se hace fluir suero con anticuerpos humanos sobre el chip y se mide, mediante señales ópticas o similares, qué fragmentos virales reconoce el sistema inmunitario y con qué intensidad, obteniendo un mapa fino de la respuesta de anticuerpos.
If a new virus emerges, simply having its genetic sequence is enough to quickly design key protein fragments, synthesize them on a chip, and begin testing their binding to natural or AI-designed antibodies. This allows for the identification of viral regions that generate a good immune response, monitoring whether new variants "escape" existing antibodies, and selecting antibody-based therapy candidates much more quickly than with traditional assays like those used until now.
Si aparece un nuevo virus, basta con disponer de su secuencia genética para diseñar rápidamente los fragmentos de proteínas clave, sintetizarlos en el chip y empezar a probar su unión a anticuerpos naturales o diseñados por inteligencia artificial. Esto permite identificar regiones del virus que generan buena respuesta inmune, vigilar si nuevas variantes “escapan” a los anticuerpos existentes y seleccionar candidatos a terapias basadas en anticuerpos de forma mucho más rápida que con ensayos clásicos como los utilizados hasta ahora.
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This allows for the immediate analysis of antibody presence in a patient sample, making it a powerful tool for pandemic preparedness. All interactions are tested in a miniature compartment (less than 1 millimeter long), simplifying and accelerating the process. Unlike other laboratory tests, the method requires no pumps or complex tubes, making testing simpler and potentially more accessible in diverse settings.
Esto permite analizar inmediatamente la presencia de anticuerpos en una muestra de paciente lo que lo convierte en una herramienta poderosa para la preparación ante pandemias. Todas las interacciones se prueban en un compartimento miniatura (menos de 1 milímetro de largo), lo que simplifica y acelera el proceso. El método no requiere bombas ni tubos complejos, a diferencia de otras pruebas de laboratorio, esto provoca que las pruebas sean más sencillas y potencialmente más accesibles en diversos entornos.
This biochip is complemented by “organ-on-a-chip” and “organoids-on-a-chip” platforms, which simulate human tissues to study how viruses infect organs and how drugs act, creating a pipeline for the rapid development of therapies during pandemics. Together, these microfluidic systems plus advanced biosensors are progressively replacing slow and less predictive animal models in the study of infectious diseases and in drug screening.
Este biochip se complementa con plataformas de “organ-on-a-chip” y “organoids-on-a-chip”, que simulan tejidos humanos para estudiar cómo los virus infectan órganos y cómo actúan los fármacos, creando una tubería de desarrollo rápido de terapias durante pandemias. En conjunto, estos sistemas microfluídicos más biosensores avanzados están sustituyendo progresivamente a modelos animales lentos y menos predictivos en el estudio de enfermedades infecciosas y en el cribado de medicamentos.
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https://wis-wander.weizmann.ac.il/chemistry/biochip-built-next-pandemic