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Investigadores del IGI desarrollan una prueba diagnóstica rápida de la COVID-19 en el punto de atención
Una prueba nueva y sensible a base de saliva daría resultados en una hora
La prueba fácil y rápida para COVID-19 es fundamental para controlar la propagación de la virus, especialmente con variantes más transmisibles. Los investigadores del IGI han desarrollado un método nuevo y sensible de prueba de saliva para detectar SARS-CoV-2, dando resultados en una hora o menos.
La prueba diagnóstica estándar de oro de COVID-19 de hoy se basa en PCR, un método para hacer copias de una pieza de ADN or moléculas de ARN. Esta prueba es altamente sensible, capaz de detectar una sola copia de viral ARN por microlitro, pero requiere equipo especializado, componentes químicos refrigerados, una instalación de laboratorio y tarda varias horas en ejecutarse. Por lo general, los pacientes obtienen resultados entre 24 y 48 horas después de la prueba. Las pruebas rápidas de antígenos, o RAT, se han vuelto cada vez más populares por su tiempo de respuesta de solo 15 a 30 minutos, pero son mucho menos sensibles que las pruebas basadas en PCR y pueden generar falsos negativos.
Una nueva forma de realizar la prueba de COVID-19
Un equipo dirigido por la fundadora de IGI, Jennifer Doudna, y los investigadores de IGI, Patrick Hsu y David Savage, ha publicado un in Naturaleza Ingeniería Biomédica mostrando un nuevo prototipo que utiliza un edición del genoma CRISPR enzima para detectar pequeñas cantidades de ARN del SARS-CoV-2 en una hora o menos.
“La visión que Jennifer, Patrick y Dave compartieron con nosotros desde el principio es que un lugar de trabajo podría tener cajas en la puerta de entrada. Cuando entras, escupes en un cartucho, colocas el cartucho en una caja y 30 minutos después obtienes un resultado en tu teléfono”, dice la coautora principal Sita Chandrasekaran, estudiante investigadora graduada en el laboratorio de Hsu.
Si bien la prueba, denominada DISCOVER, no es tan sensible como una prueba de diagnóstico de COVID-19 basada en PCR convencional, es mucho más sensible que las RAT y podría usarse en entornos similares, y la muestra se toma escupiendo en un tubo, en lugar de que con un hisopado nasal más invasivo.
"Primero, queríamos crear algo que le diera un resultado rápido", dice el coautor principal Aditya Jangid, investigador asociado en el laboratorio de Hsu. “En segundo lugar, queríamos desarrollar una prueba en la que no tuviera que ir a la clínica para dar una muestra y luego esperar los resultados; el objetivo era hacer un sistema independiente que pudiera hacer todo”.
La prueba DISCover, descrita hoy en Nature Biomedical Engineering, utiliza soluciones químicas estables y económicas. El usuario proporciona una muestra de saliva a un cartucho de microfluidos, que luego se inserta en un dispositivo compacto automatizado para procesar la muestra y dar una lectura. En el dispositivo, se usa un proceso llamado LAMP, en lugar de PCR convencional, para hacer copias de cualquier ARN viral presente. LAMP se puede realizar a una temperatura constante en un tiempo relativamente corto, lo que elimina la necesidad de costosos dispositivos de ciclos térmicos utilizados en la PCR. Cuando el ARN viral está presente, una enzima asociada a CRISPR, Cas13, activa una señal fluorescente que sirve como lectura de prueba.
La prueba está diseñada para detectar todas y cada una de las variantes del SARS-CoV-2 que se han visto hasta ahora, pero la investigación tiene implicaciones más allá del COVID-19.
Más allá de COVID-19
“Un aspecto emocionante del prototipo DISCoVER es que es realmente un sistema modular”, dice Patrick Hsu, profesor asistente en UC Berkeley y cofundador del Arc Institute en Palo Alto. “Podríamos adaptar esto rápida y fácilmente para detectar cualquier infección que pueda detectarse en la saliva. Este tipo de prototipo de punto de atención podría desarrollarse para detectar infecciones comunes como faringitis estreptocócica, mononucleosis o infecciones por herpesvirus, así como VIH, virus de la hepatitis, sarampión y más. Nuestro objetivo es que las personas puedan obtener rápidamente resultados que puedan discutir en el acto con sus proveedores de atención médica”.
Esta prueba es parte de un mundo creciente de diagnósticos basados en CRISPR que aprovechan la capacidad de las enzimas CRISPR para localizar secuencias genéticas específicas, pero en lugar de cortar el ADN para edición del genoma CRISPR el diagnóstico activa la liberación de un marcador que indica la presencia de un patógeno. Además de la prueba DISCover, los investigadores del IGI también han desarrollado una prueba que no requiere amplificación, así como un dispositivo basado en un teléfono móvil que puede detectar rápidamente los marcadores fluorescentes de las pruebas basadas en CRISPR que trabajan con investigadores de los Institutos Gladstone.
Contacto con los medios:
Andy Murdock, andymurdock@berkeley.edu
