Sondas tipo virus podrían hacer que las pruebas rápidas para la COVID-19 sean más exactas y confiables

Un equipo de nanoingenieros desarrolló sondas nuevas y mejoradas, conocidas como controles positivos, que podrían facilitar la validación de pruebas de diagnóstico rápidas en el lugar de atención para la COVID-19 en todo el mundo.

Los controles positivos, hechos de partículas similares a virus por nanoingenieros de la Universidad de California en San Diego (La Jolla, CA, EUA), son estables y fáciles de fabricar. Los investigadores dicen que los controles tienen el potencial de mejorar la exactitud de las nuevas pruebas COVID-19 que son más simples, rápidas y económicas, lo que hace posible expandir las pruebas fuera del laboratorio.

Los controles positivos son un elemento básico en el laboratorio: se utilizan para verificar que una prueba o experimento realmente funciona. Los controles positivos que se utilizan principalmente para validar las pruebas actuales de COVID-19 son ARN sintéticos desnudos, plásmidos o muestras de ARN de pacientes infectados. Pero el problema es que el ARN y los plásmidos no son estables como las partículas virales. Se pueden degradar fácilmente y requieren refrigeración, lo que los hace incómodos y costosos de enviar a todo el mundo o almacenar durante largos períodos de tiempo.

Al empaquetar segmentos de ARN del virus SARS-CoV-2 en partículas similares a virus, los investigadores demostraron que pueden crear controles positivos para las pruebas de COVID-19 que son estables: se pueden almacenar durante una semana a temperaturas de hasta 40ºC (104 F), y retienen el 70% de su actividad incluso después de un mes de almacenamiento, y pueden pasar la detección como el nuevo coronavirus sin ser infeccioso. El equipo desarrolló dos controles diferentes: uno hecho de nanopartículas de virus de plantas y el otro de nanopartículas de bacteriófagos. Los controles se procesan y analizan junto con las muestras de los pacientes, lo que proporciona un punto de referencia confiable de cómo debería verse un resultado positivo de la prueba.

Para hacer los controles basados en virus de plantas, los investigadores utilizaron el virus del moteado clorótico del fríjol, que infecta las plantas de guisantes de ojos negros. Básicamente abren el virus, eliminan su contenido de ARN, lo reemplazan con una plantilla de ARN sintetizada que contiene secuencias específicas del virus SARS-CoV-2, luego cierran todo de nuevo. El proceso para hacer los controles basados en bacteriófagos comienza con plásmidos, que son anillos de ADN. En estos plásmidos se insertan las secuencias de genes de interés del virus SARS-CoV-2, así como los genes que codifican las proteínas de superficie del bacteriófago Qbeta. Estos plásmidos luego son absorbidos por bacterias. Este proceso reprograma las bacterias para producir partículas similares a virus con secuencias de ARN del SARS-CoV-2 en el interior y proteínas del bacteriófago Qbeta en el exterior.

Ambos controles fueron validados con muestras clínicas. Una gran ventaja, señalan los investigadores, es que, a diferencia de los controles positivos que se usan hoy en día, estos se pueden usar en todos los pasos de una prueba de COVID-19. Hasta ahora, los investigadores han adaptado sus controles para uso en la prueba RT-PCR autorizada por los CDC. Si bien este es actualmente el estándar de oro para las pruebas de COVID-19, es costosa, compleja y los resultados se pueden demorar días debido a la logística de enviar muestras a un laboratorio con capacidad de PCR. Actualmente, los investigadores trabajan en la adaptación de los controles para uso en pruebas de diagnóstico menos complejas como la prueba RT-LAMP que se puede realizar en el lugar, fuera del laboratorio y proporcionar resultados de inmediato.

“Nuestro objetivo es lograr un impacto no necesariamente en el hospital, donde existen instalaciones de vanguardia, sino en áreas de bajos recursos y desatendidas que pueden no tener la infraestructura sofisticada o el personal capacitado”, dijo Nicole Steinmetz, profesora de nanoingeniería en la Facultad de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego. “Es un enfoque de nanotecnología relativamente simple para hacer que los ensayos de baja tecnología sean más exactos. Esto podría ayudar a derribar algunas de las barreras para que las poblaciones desatendidas en los EUA y en todo el mundo, tengan acceso a pruebas masivas”.

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Universidad de California en San Diego