Prueba nueva basada en CRISPR que es más fácil y rápida de implementar que la qRT-PCR diagnostica la COVID-19 en 20 minutos

En sus esfuerzos por desarrollar una prueba de diagnóstico que sea mucho más rápida y fácil de implementar que la qRT-PCR, los científicos han combinado dos tipos diferentes de enzimas CRISPR para crear un ensayo que puede detectar pequeñas cantidades de ARN viral en menos de una hora.

Si bien la nueva técnica desarrollada por investigadores de la Universidad de California, Berkeley (Berkeley, CA, EUA) aún no se encuentra en la etapa en la que compite con la sensibilidad de la qRT-PCR, que puede detectar solo unas pocas copias del virus por microlitro de líquido, ya es capaz de recoger niveles de ARN viral, unas 30 copias por microlitro, suficientes para vigilar a la población y limitar la propagación de infecciones.

Las pruebas rápidas y frecuentes para COVID-19 son fundamentales para controlar la propagación de los brotes, especialmente a medida que surgen nuevas variantes más transmisibles. Si bien la prueba de diagnóstico COVID-19 estándar de oro actual, que utiliza qRT-PCR, reacción cuantitativa en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (PCR), es extremadamente sensible y detecta hasta una copia de ARN por microlitro, requiere un equipo especializado, un tiempo de ejecución de varias horas y un laboratorio centralizado. Como resultado, las pruebas suelen tardar al menos uno o dos días.

Varios ensayos basados en CRISPR han sido autorizados para uso de emergencia por la Administración de Medicamentos y Alimentos, pero todos requieren un paso inicial en el que el ARN viral se amplifica para que la señal de detección, que implica la liberación de una molécula fluorescente que brilla bajo luz azul, sea lo suficientemente brillante como para poder ser vista. Si bien esta amplificación inicial aumenta la sensibilidad de la prueba a un nivel similar al de la qRT-PCR, también introduce pasos que dificultan la realización de la prueba fuera de un laboratorio. El equipo dirigido por UC Berkeley buscó alcanzar una sensibilidad y velocidad útiles sin sacrificar la simplicidad del ensayo.

Además de tener un paso adicional, otra desventaja de la amplificación inicial es que, debido a que produce miles de millones de copias de ARN viral, existe una mayor probabilidad de contaminación cruzada en las muestras de los pacientes. La nueva técnica desarrollada por el equipo le da la vuelta a esto y en su lugar aumenta la señal fluorescente, eliminando una fuente importante de contaminación cruzada. La técnica sin amplificación, que denominan, Detección Rápida Integrada de Nucleasas en Tándem (FIND-IT), podría permitir pruebas de diagnóstico rápidas y económicas para muchas otras enfermedades infecciosas. Los investigadores están en el proceso de construir un diagnóstico de este tipo utilizando FIND-IT, que incluiría pasos para recolectar y procesar muestras y ejecutar el ensayo en un dispositivo microfluídico compacto.

“No se necesita la sensibilidad de la PCR para detectar y diagnosticar básicamente la COVID-19 en la comunidad, si la prueba es lo suficientemente conveniente y rápida”, dijo el coautor, David Savage, profesor de biología celular y molecular. “Nuestra esperanza era llevar la bioquímica lo más lejos posible hasta el punto en que pudieras imaginar un formato muy conveniente en un entorno en el que puedas hacer la prueba todos los días, por ejemplo, a la entrada del trabajo”.

“Para las aplicaciones de punto de atención, es deseable tener una respuesta rápida para que las personas puedan saber rápidamente si están infectadas o no, antes de tomar un vuelo, por ejemplo, o visitar a familiares”, dijo la líder del equipo, Tina Liu, una científica investigadora en el laboratorio de Jennifer Doudna en el Instituto de Innovación Genómica (IGI), un centro enfocado en CRISPR que involucra a científicos de UC Berkeley y UC San Francisco.

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Universidad de California, Berkeley