Dispositivo de bajo costo diagnostica el VIH

El diagnóstico del virus de inmunodeficiencia humano (VIH) y otras enfermedades infecciosas presenta desafíos únicos en sitios remotos que carecen de energía eléctrica, refrigeración y personal de salud con capacitación adecuada.

Los científicos de una organización internacional de salud mundial, sin fin de lucro (PATH, Seattle, WA, EUA), desarrollaron y continuaron mejorando un sistema conocido como NINA, para amplificación no instrumental de ácidos nucleicos. El objetivo era ampliar el acceso a diagnósticos exactos allí donde más son necesarios, especialmente las zonas que carecían de electricidad fiable. El proceso de amplificación implica la extracción de ácidos nucleicos a partir de una muestra de sangre de un individuo, mezclándolo con un segmento de ácido nucleico del patógeno de interés, y el uso de calor a temperatura constante en un proceso que hace muchas copias (amplificados) de los ácidos nucleicos de los patógenos presentes en la muestra de sangre. Los resultados de la prueba son altamente exactos y fácilmente visualizables con una tira reactiva simple que revela una banda de color que indica la presencia de los ácidos nucleicos del patógeno de interés.

El equipo diseñó cada componente de la incubadora para obtener un desempeño máximo, asegurándose de que la reacción de amplificación que se lleva a cabo en tubos de ensayo pequeños mantuviera una temperatura constante. Para lograr esto, el grupo identificó un compuesto especial que puede almacenar y regular el calor creado por la reacción química y también se puede configurar fácilmente para el diseño de un soporte para el tubo, garantizando un calentamiento uniforme en la superficie de cada tubo. Al diseñar el cuerpo principal del dispositivo, el equipo utilizó una cámara de imagen térmica para evaluar el desempeño de los materiales de bajo costo, y, finalmente, eligió un termo reutilizable y cubierta que redujeron al mínimo la pérdida de calor del sistema.

El equipo comprobó la capacidad de la incubadora NINA para funcionar adecuadamente en un rango de temperaturas ambiente. El dispositivo mantiene la temperatura requerida de 140°C cuando fue ensayado en entornos que iban desde 50°C a 90°C. El grupo demostró que su sistema de amplificación proporciona una detección sensible y repetible del VIH-1 en sólo 80 minutos. Ahora están trabajando para emparejar su sistema de amplificación con una técnica simple para la preparación de ácidos nucleicos a partir de muestras de sangre en el campo. La nueva versión de la incubadora produce calor usando una aleación de hierro magnesio (MgFe). La aleación de MgFe fue elegida porque cuesta sólo seis centavos de dólar por reacción y se puede suministrar en un paquete autónomo. Para iniciar la reacción que produce calor, un técnico simplemente añade solución salina al paquete en la parte inferior del termo.

Paul LaBarre, MME, un oficial técnico superior en PATH y autor principal del estudio, dijo: “Para completar la configuración de este diagnóstico de bajo consumo de recursos, queda una necesidad que es la integración de un método simple para aislar ácidos nucleicos a partir de muestras de sangre de los pacientes antes de la amplificación. Los métodos actuales son caros y técnicamente difíciles. Afortunadamente, hay varios métodos que estamos ensayando que parecen prometedores”. El estudio fue publicado el 26 de noviembre de 2014, en la revista Public Library of Science ONE.


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