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In a laboratory of the Biomedical Engineering Center at Kansai Medical University, in Japan, RNA was taken from 20 strains of SARS-CoV-2 and measured one by one with Raman spectroscopy. Each strain left a molecular signature of its own. The team, led by distinguished professor Giuseppe Pezzotti, published the results online in the journal Advanced Science on 30 September 2026.
Num laboratório do Centro de Engenharia Biomédica da Universidade Médica de Kansai, no Japão, extraiu-se ARN de 20 estirpes de SARS-CoV-2 e mediu-se cada uma individualmente por espectroscopia de Raman. Cada estirpe deixou uma assinatura molecular própria. A equipa, liderada pelo professor catedrático Giuseppe Pezzotti, publicou os resultados em linha na revista Advanced Science a 30 de setembro de 2026.
Tracking a virus's variants has long meant reading its genetic code letter by letter. That is RNA sequencing, which gives the exact sequence of nucleotides but needs specialized instruments, lengthy sample processing and computational analysis. The researchers point out that viral RNA is more than a string of four bases: it folds into complex three-dimensional structures through interactions between neighboring nucleotides. These secondary structures can influence how RNA behaves, and they can differ even when the overall composition looks alike.
Seguir as variantes de um vírus significou durante muito tempo ler o seu código genético letra a letra. Trata-se da sequenciação de ARN, que fornece a sequência exata de nucleótidos, mas exige instrumentos especializados, um processamento prolongado das amostras e análise computacional. Os investigadores lembram que o ARN viral é mais do que uma cadeia de quatro bases: dobra-se em estruturas tridimensionais complexas, através de interações entre nucleótidos vizinhos. Estas estruturas secundárias podem influenciar o comportamento do ARN e podem diferir mesmo quando a composição global parece semelhante.
Raman spectroscopy captures the vibrations of molecules, and the team used it to read the backbone, ribose rings, phosphate links and nitrogenous bases of each RNA. After mathematical deconvolution, all the strains shared the same characteristic signals, but subtle and reproducible differences appeared between them. Those differences were not explained by the proportion of the four bases, since the genome sequences of the strains had highly similar base fractions. The team encoded the spectral features as Raman barcodes. Conventional principal component analysis gave only limited separation, while the barcodes differentiated all 20 strains and subvariants. The bands were linked to features of RNA secondary structure, such as hairpin formation and stem length.
A espectroscopia de Raman capta as vibrações das moléculas, e a equipa usou-a para analisar a cadeia principal, os anéis de ribose, as ligações fosfato e as bases nitrogenadas de cada ARN. Após uma deconvolução matemática, todas as estirpes partilhavam os mesmos sinais característicos, mas surgiram diferenças subtis e reprodutíveis entre elas. Estas diferenças não eram explicadas pela proporção das quatro bases, uma vez que as sequências genómicas das estirpes tinham frações de bases muito semelhantes. A equipa codificou as características espectrais em códigos de barras Raman. A análise de componentes principais convencional deu apenas uma separação limitada, enquanto os códigos de barras distinguiram todas as 20 estirpes e subvariantes. As bandas estavam ligadas a características da estrutura secundária do ARN, como a formação de grampos e o comprimento das hastes.
The practical promise lies in speed. The researchers write that Raman analysis could characterize viral RNA without complete sequencing, which might allow rapid screening of emerging variants during outbreaks, epidemics or in critical-care settings where timely information matters most. Public health teams and clinicians would be the first to benefit if the method reaches them, and the authors frame it as an extra layer of information next to sequencing. Getting there requires further technological development, automation and integration with artificial intelligence, and the team gives no date for it.
A promessa prática reside na rapidez. Os investigadores escrevem que a análise Raman poderia caracterizar o ARN viral sem sequenciação completa, o que poderia permitir a triagem rápida de variantes emergentes durante surtos, epidemias ou em cuidados intensivos, onde a informação atempada é mais decisiva. As equipas de saúde pública e os clínicos seriam os primeiros a beneficiar, caso o método lhes chegue, e os autores apresentam-no como uma camada adicional de informação ao lado da sequenciação. Para lá chegar, são necessários mais desenvolvimento tecnológico, automatização e integração com a inteligência artificial, e a equipa não avança qualquer data.
The limits are as clear as the result. The 20 strains were studied as extracted RNA in the laboratory, not as clinical samples taken from patients. The team reports no cost, no device and no timeline, and no test is yet available to hospitals or laboratories.
Os limites são tão claros como o resultado. As 20 estirpes foram estudadas como ARN extraído em laboratório, e não como amostras clínicas de doentes. A equipa não indica custos, dispositivos nem prazos, e nenhum teste está ainda disponível para hospitais ou laboratórios.