Avance tecnológico nuevo puede escalar rápidamente las pruebas para el ARN del SARS-CoV-2 con el fin de parar la diseminación de la COVID-19

Una nueva tecnología de análisis de SARS-CoV-2, que aprovecha la secuenciación de próxima generación (NGS) para ampliar masivamente la capacidad de análisis, podría detener la propagación de COVID-19 y de patógenos futuros.

La plataforma de prueba COVID-19 de alto rendimiento para el SARS-CoV-2 llamada Swab-Seq, desarrollada por científicos de UCLA Health (Los Ángeles, CA, EUA) utiliza secuenciación para detectar la COVID-19. Swab-Seq utiliza códigos de barras moleculares específicos de la muestra para analizar simultáneamente miles de muestras para detectar la presencia o ausencia de SARS-CoV-2. La NGS de muestras agrupadas, etiquetadas con códigos de barras moleculares específicos de la muestra, permite analizar miles de muestras nasales o de saliva para detectar el ARN del SARS-CoV-2 en un solo procesamiento sin la necesidad de extracción de ARN, lo que ofrece la posibilidad de escalar rápidamente las pruebas para detener la propagación de la COVID-19.

SwabSeq mejora la PCR en un solo paso con enfoques de transcripción inversa (RT-PCR) en varias áreas clave. De forma similar a otros métodos de secuenciación, SwabSeq utiliza códigos de barras moleculares que están incrustados en los cebadores de RT-PCR para etiquetar de forma única cada muestra y permitir la secuenciación simultánea de cientos a miles de muestras en una sola ejecución. SwabSeq utiliza lecturas muy cortas, lo que reduce los tiempos de secuenciación, de modo que los resultados pueden ser reportados en menos de 24 horas.

Para ofrecer resultados sólidos y confiables a escala, SwabSeq agrega a cada muestra un estándar de ARN sintético in vitro con una secuencia que es casi idéntica a la diana en el genoma del virus, pero que se diferencia fácilmente mediante la secuenciación. La detección de SARS-CoV-2 se basa en la relación entre los recuentos de lecturas de secuenciación viral verdadera y los del estándar viral in vitro. Como cada muestra contiene el ARN sintético, los controles SwabSeq para el fallo de las muestras de amplificación sin SARS-CoV-2 detectado son aquellas en las que solo se observan lecturas estándar virales in vitro, mientras que aquellas sin lecturas estándar virales o virales in vitro no son concluyentes.

El control de ARN confiere una serie de ventajas adicionales al ensayo SwabSeq. Dado que el interés radica solo en la proporción de virus real con respecto al estándar in vitro, la PCR se puede ejecutar hasta el punto final en el que se consumen todos los cebadores, en lugar de durante un número determinado de ciclos. Al llevar la reacción al punto final, es posible superar la presencia de cantidades variables de inhibidores de RT y PCR y forzar efectivamente a que cada muestra tenga cantidades similares de producto final. El uso de ARN estándar in vitro con PCR de punto final tiene dos consecuencias importantes. Primero, los productos de reacción se pueden combinar después de la PCR porque el rendimiento del producto por muestra está determinado principalmente por la concentración del cebador y no por la concentración de la muestra. En segundo lugar, las muestras sin extracción pueden ser procesadas directamente. Los inhibidores de RT y PCR presentes en el tejido mucoso o en la saliva deberían afectar tanto al virus como al estándar in vitro por igual. La PCR de punto final supera el efecto de inhibición, mientras mantiene la proporción de lecturas entre las dos especies de ARN aproximadamente constante y, por lo tanto, evita la necesidad de extracción.

En su último estudio, los científicos utilizaron SwabSeq para realizar 80.000 pruebas, con una sensibilidad y una especificidad analíticas comparables o mejores que las de las pruebas de qPCR tradicionales, en menos de dos meses en un laboratorio de alta complejidad certificado por la Ley de Mejoras de Laboratorio Clínico (CLIA) con tiempo de respuesta de menos de 24 horas. Estos resultados demuestran el potencial de SwabSeq para pruebas de SARS-CoV-2 a una escala sin precedentes, ofreciendo una solución potencial a la necesidad de pruebas en toda la población para detener la pandemia.

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UCLA Health