Prueba nueva que diferencia con exactitud el SARS-CoV-2 de otros coronavirus también podría predecir la severidad de la COVID-19

Una nueva prueba que diferencia al SARS-CoV-2 de otros coronavirus con una exactitud del 100% también podría predecir la gravedad del caso de COVID-19 y la inmunidad contra las variantes.

Los ingenieros biomédicos de la Universidad de Duke (Durham, NC, EUA) demostraron un dispositivo del tamaño de una tableta que puede detectar de manera confiable múltiples anticuerpos y biomarcadores de la COVID-19, simultáneamente. Los resultados iniciales muestran que la prueba puede diferenciar entre los anticuerpos producidos en respuesta al SARS-CoV-2 y otros cuatro coronavirus con una exactitud del 100%. Los investigadores ahora quieren ver si el dispositivo de punto de atención, fácil de usar e independiente de la energía, se puede utilizar para predecir la gravedad de una infección por COVID-19 o la inmunidad de una persona contra variantes del virus.

Tras haber demostrado recientemente que la misma plataforma de “ensayo D4” puede detectar infecciones de Ébola un día antes que la prueba estándar de oro, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), los investigadores dicen que los resultados muestran cuán flexible puede ser la tecnología para adaptarse a otras enfermedades actuales o futuras. La tecnología depende de un recubrimiento de cepillo de polímero que actúa como una especie de recubrimiento antiadherente para evitar que todo lo que no sean los biomarcadores deseados se adhiera al portaobjetos de prueba cuando está húmedo. La alta efectividad de este protector antiadherente hace que el ensayo D4 sea increíblemente sensible incluso a niveles bajos de sus objetivos. El enfoque permite a los investigadores imprimir diferentes trampas moleculares en diferentes áreas del portaobjetos para capturar múltiples biomarcadores a la vez.

La versión actual de la plataforma también presenta pequeños túneles con patrones que utilizan la física de los líquidos para extraer muestras a través de los canales sin necesidad de electricidad. Con solo una gota de sangre y una gota de lubricante biomolecular, la prueba se ejecuta de forma autónoma en cuestión de minutos y se puede leer con un detector aproximadamente del tamaño de un iPad muy grueso. En el estudio actual, los investigadores probaron la capacidad del ensayo D4 para detectar y cuantificar anticuerpos producidos contra tres partes del virus COVID-19: una subunidad de la proteína spike, un dominio de unión dentro de la proteína spike que se adhiere a las células y la proteína de la nucleocápside que empaqueta el ARN del virus.

La prueba pudo detectar los anticuerpos en los 31 pacientes evaluados con casos graves de COVID-19 después de dos semanas. También informó cero falsos positivos en 41 muestras tomadas de personas sanas antes de que comenzara la pandemia, así como en 18 muestras tomadas de personas infectadas con otros cuatro coronavirus de amplia circulación. Según los investigadores, la exactitud y la flexibilidad probadas de la plataforma la convierten en un candidato ideal para desarrollar otros tipos de pruebas o para su uso en brotes futuros. Por ejemplo, la plataforma podría probar, potencialmente, si las personas tienen inmunidad a las diversas cepas de COVID-19 que continúan surgiendo. Los investigadores también trabajan para desarrollar la plataforma en una prueba para múltiples marcadores de pronóstico de COVID-19 que juntos podrían indicar si es probable que un paciente tenga o no un caso grave de la enfermedad.

“Nuestra prueba fue diseñada para ser adaptable y verdaderamente útil en los puntos de atención, y este es claramente un escenario en el que un diagnóstico portátil, rápido y rentable sería más útil”, dijo Ashutosh Chilkoti, el profesor distinguido Alan L. Kaganov y Catedrático distinguido y jefe de Ingeniería Biomédica en Duke.

“El detector funciona con batería y la prueba no requiere energía en absoluto, por lo que puede guardarlo todo en una mochila y realizar la prueba en el punto de atención con recursos mínimos”, dijo Jason Liu, estudiante de doctorado que trabaja en el laboratorio de Chilkoti y diseñó y construyó el detector.

“Hay muchas preguntas de las personas sobre si están protegidas o no de las nuevas variantes de COVID-19, y nuestra prueba podría responder algunas de ellas”, dijo Jake Heggestad, un estudiante de doctorado que trabaja en el laboratorio de Chilkoti y fue el desarrollador del chip para la prueba. “Creemos que nuestra plataforma debería poder distinguir entre si las personas tienen anticuerpos que pueden neutralizar variantes emergentes de interés o si esos anticuerpos no van a proteger contra nuevas variantes”.

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Universidad de Duke