La prueba de diagnóstico ‘Origami’ podría ayudar al tratamiento de la hepatitis C
Detección de flujo lateral del ensayo LAMP del VHC. a El mecanismo de la tira de flujo lateral15. Dos cebadores, FLP y BLP, están premarcados con biotina y FITC, respectivamente. El amplicón resultante de la reacción LAMP, contiene tanto cebadores marcados como ADN bicatenario representado esquemáticamente por dos líneas grises. Se agrega a la almohadilla de muestra y se mueve hacia el conjugado a través de la acción capilar. Las partículas rojas marcadas con estreptavidina se unen con la biotina (del cebador FLP) en el amplicón y juntas se mueven hacia la línea de prueba. El anticuerpo anti-FITC (Ab) en la tira captura el amplicón a través de su etiqueta FITC (del cebador BLP) en la línea de prueba formando una banda. Todas las partículas rojas no unidas se mueven hacia la línea de control donde son capturadas a través de la biotina formando una segunda banda. b El montaje e interpretación de los dispositivos de flujo lateral. El dispositivo consta de la cámara de agua (1), canales de conexión (2), cuatro cámaras de reacción LAMP (3), canales (4) y tiras de flujo laterales (5). Después del período de incubación, dos bandas indican una reacción positiva, una banda indica un negativo y ninguna banda indica resultados no válidos. Ppositivo, Nnegativo, 1 y 2muestras por duplicado. c Sensibilidad analítica del método de flujo lateral (panel superior) en comparación con la electroforesis en gel (panel central) y la fluorescencia a lo largo del tiempo (panel inferior). Se realizaron diluciones en serie del replicón del plásmido JFH1 en función del número de copias por reacción (log10). Las líneas negras indican la mediana con rango intercuartílico (n=3 experimentos biológicamente independientes, cada uno con tres repeticiones técnicas). Los diferentes símbolos son para cada dilución, para facilitar la visualización (disco gris y blanco 4.1, rombos blancos 3.8, triángulos inversos 3.5, diamante negro 3.2, círculos grises 2.9 y cuadrados blancos 2.6 log10 copias/reacción, disco negro es control negativo agua DI). El análisis estadístico de la fluorescencia a lo largo del tiempo se realizó usando un ANOVA paramétrico unidireccional. La relación F=55,56 y los grados de libertad=65. ****p0.0001, control VHC positivo, control de plantilla Negno, escalera de ADN NEB M100bp, línea Ccontrol, línea Ttest. Los datos de origen se proporcionan como un archivo de datos de origen. Crédito: https://www.nature.com/articles/s41467-021-27076-z
Una nueva prueba para la hepatitis C que utiliza papel doblado estilo origami para brindar diagnósticos rápidos, precisos y asequibles podría ayudar a la lucha global contra el virus mortal.
La prueba, desarrollada por ingenieros biomédicos y virólogos de la Universidad de Glasgow, ofrece resultados de flujo lateral similares a una prueba casera de COVID-19 en alrededor de 30 minutos.
En un nuevo artículo publicado hoy en la revista Nature Communications, el equipo de investigación describe cómo desarrollaron el sistema. Se basa en avances previos en diagnóstico rápido y virología en la Universidad, brindando resultados con un 98% de precisión.
Se estima que la hepatitis C, un virus transmitido por la sangre que daña el hígado, afecta a más de 70 millones de personas en todo el mundo. Los efectos del virus en el hígado son lentos y es posible que los pacientes no se den cuenta de que están infectados hasta que se enfermen gravemente con complicaciones como cirrosis o cáncer.
Si la infección se detecta antes de que avance significativamente, se puede tratar de manera efectiva con medicamentos de bajo costo y fácilmente disponibles. Sin embargo, hasta el 80 por ciento de las personas con el virus desconocen su infección hasta que ocurren complicaciones clínicas.
Como consecuencia, alrededor de 400.000 personas en todo el mundo mueren cada año por enfermedades relacionadas con la hepatitis C, muchas de las cuales podrían haberse salvado con un diagnóstico y tratamiento más tempranos.
Actualmente, las infecciones de hepatitis C se diagnostican en condiciones de laboratorio mediante un proceso de dos pasos que analiza la sangre para detectar la presencia de anticuerpos y la detección del ARN del virus o antígenos centrales.
El proceso puede tomar una cantidad significativa de tiempo para obtener resultados, lo que aumenta la probabilidad de que algunos pacientes que se someten a la prueba no regresen para enterarse del resultado. El acceso a las pruebas también es limitado en los países de ingresos bajos y medianos, donde vive una gran mayoría de las personas con hepatitis C.
Si bien en los últimos años se han desarrollado más pruebas portátiles capaces de brindar resultados rápidos, su precisión puede ser limitada, particularmente en diferentes genotipos humanos.
El nuevo equipo dirigido por la Universidad de Glasgow Sin embargo, el sistema es más adecuado para su uso en todo el mundo. Está adaptado de un sistema similar que desarrollaron para brindar un diagnóstico rápido de la malaria, que se probó con resultados alentadores en Uganda.
El dispositivo utiliza hojas de papel encerado plegado similar al origami para preparar muestras para un proceso conocido como amplificación isotérmica mediada por bucle o LAMP. El proceso de plegado de papel permite que la muestra se procese y se envíe a tres cámaras pequeñas en un cartucho, que la máquina LAMP calienta y usa para analizar las muestras para detectar la presencia de ARN de la hepatitis C. La técnica es lo suficientemente simple como para que, en el futuro, pueda administrarse en el campo, a partir de una muestra de sangre extraída de un paciente mediante un pinchazo en el dedo.
El proceso dura alrededor de 30 minutos. Los resultados se entregan a través de una tira de flujo lateral fácil de leer, como una prueba de embarazo o una prueba casera de COVID-19, que muestra dos bandas para un resultado positivo y una banda para un negativo.
Para probar su prototipo, el equipo utilizó el sistema para analizar 100 muestras anonimizadas de plasma sanguíneo de pacientes con infección crónica por VHC y otras 100 muestras de pacientes sin VHC, que actuaron como grupo de control. Las muestras también se analizaron con un ensayo de hepatitis C Abbott RealTime estándar de la industria para confirmar los resultados de LAMP. Las pruebas LAMP arrojaron resultados con una precisión del 98 %.
El profesor Jonathan Cooper, de la escuela de ingeniería James Watt de la Universidad de Glasgow, es uno de los coautores del artículo. El profesor Cooper dijo: «La Organización Mundial de la Salud ha publicado pautas para los tipos de pruebas de diagnóstico rápidas y precisas que podrían ayudar a abordar enfermedades infecciosas en todo el mundo, incluida la hepatitis C.
«Nuestro sistema de diagnóstico de la malaria fue una respuesta a esa llamada a la acción. Si bien eso analizó la sangre de los pacientes para detectar la presencia del ADN de Plasmodium falciparum, la especie parasitaria transmitida por mosquitos que causa la malaria, confiamos en que podría adaptarse para otros fines. Nos complace haber podido trabajar con nuestros colegas del MRC-University of Glasgow Center for Virus Research para desarrollar este sistema, que analiza la presencia del ARN de la hepatitis C. El Centro es el hogar de algunos de los principales virólogos del mundo, y ha sido fantástico contar con sus aportes y orientación a lo largo del proceso de desarrollo».
Profesora Emma Thomson, del MRC-University of Glasgow Center for Virus Research , también es coautor del artículo. El profesor Thomson dijo: «Este es un desarrollo realmente prometedor para el diagnóstico rápido de la hepatitis viral C, que la OMS pretende eliminar para 2030. El África subsahariana se ve particularmente afectada por la virus, por lo que una prueba portátil y rápida como esta podría ayudar mucho a identificar infecciones y brindar tratamiento.
«Una de las áreas de enfoque de mi grupo de investigación es la caracterización de la diversidad de cepas de la hepatitis C en África, por lo que me complació asociarme con mis colegas ingenieros biomédicos para proporcionar muestras y ayudar a realizar la prueba. más adecuado para su uso en una amplia gama de entornos».
El equipo tiene como objetivo utilizar el sistema en pruebas de campo en el África subsahariana el próximo año.
El artículo del equipo, titulado «Implementación de microfluidos en papel de la amplificación isotérmica mediada por bucle para el diagnóstico temprano del virus de la hepatitis C», se publica en Nature Communications.
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La aplicación de prueba ‘Origami’ podría ayudar a combatir la propagación de la malaria Más información: Weronika Witkowska McConnell et al, Implementación de microfluidos en papel de la amplificación isotérmica mediada por bucle para el diagnóstico temprano de la hepatitis C virus. Comunicaciones de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-27076-z, www.nature.com/articles/s41467-021-27076-z Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad de Glasgow >Cita: La prueba de diagnóstico ‘Origami’ podría ayudar al tratamiento de la hepatitis C (30 de noviembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-11-origami-diagnostic-hepatitis-treatment. html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.