Las partículas similares al coronavirus podrían garantizar la confiabilidad de las pruebas COVID-19 más simples y rápidas

Las nanopartículas similares al coronavirus, hechas de virus de plantas y bacteriófagos, podrían servir como controles positivos para la prueba RT-LAMP. Crédito: Soo Khim Chan

Las pruebas rápidas de COVID-19 van en aumento para brindar resultados más rápidos a más personas, y los científicos necesitan una forma fácil e infalible de saber que estas pruebas funcionan correctamente y que se puede confiar en los resultados. Las nanopartículas que pasan la detección como el nuevo coronavirus podrían ser el boleto.

Estas nanopartículas similares al coronavirus, desarrolladas por nanoingenieros de la Universidad de California en San Diego, servirían como algo llamado control positivo para las pruebas de COVID-19. Los controles positivos son muestras que siempre dan positivo. Se ejecutan y analizan junto con las muestras de los pacientes para verificar que las pruebas de COVID-19 funcionan de manera consistente y según lo previsto.

Los controles positivos desarrollados en UC San Diego ofrecen varias ventajas sobre los que se usan actualmente en COVID-19 prueba: no es necesario mantenerlos en frío; son fáciles de fabricar; pueden incluirse en todo el proceso de prueba de principio a fin, como una muestra de un paciente; y debido a que no son muestras de virus reales de pacientes con COVID-19, no representan un riesgo de infección para las personas que realizan las pruebas.

Investigadores dirigidos por Nicole Steinmetz, profesora de nanoingeniería en UC San Diego , publicaron su trabajo en la revista Biomacromolecules.

Este trabajo se basa en una versión anterior de los controles positivos que el laboratorio de Steinmetz desarrolló para la prueba RT-PCR, que es el estándar de oro para las pruebas de COVID-19. Los controles positivos en el nuevo estudio se pueden usar no solo para la prueba RT-PCR, sino también para una prueba más económica, más simple y más rápida llamada prueba RT-LAMP, que se puede realizar en el lugar y proporciona resultados en aproximadamente una hora. .

Tener una herramienta resistente para garantizar que estas pruebas se ejecuten con precisión, especialmente para ensayos de diagnóstico de baja tecnología como RT-LAMP, es fundamental, dijo Steinmetz. Podría ayudar a permitir pruebas rápidas y masivas de COVID-19 en áreas desatendidas y de bajos recursos y otros lugares que no tienen acceso a equipos de prueba sofisticados, reactivos especializados y profesionales capacitados.

Controles positivos mejorados

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Los nuevos controles positivos son esencialmente diminutos caparazones de virus hechos de virus de plantas o bacteriófagos que albergan segmentos de ARN de coronavirus en su interior. Los segmentos de ARN incluyen sitios de unión para los cebadores utilizados en las pruebas PCR y LAMP.

«Este diseño crea un control todo en uno que se puede usar para cualquiera de estos ensayos, lo que lo hace muy versátil», dijo el primer autor Soo Khim Chan, investigador postdoctoral en el laboratorio de Steinmetz.

El equipo desarrolló dos tipos de controles positivos. Uno estaba hecho de nanopartículas de virus de plantas. Para hacerlos, los investigadores infectaron plantas de caupí en el laboratorio con el virus del moteado clorótico del caupí y luego extrajeron los virus de las plantas. Posteriormente, los investigadores eliminaron el ARN del virus y lo reemplazaron con una plantilla de ARN hecha a medida que contenía secuencias específicas pero no infecciosas del virus SARS-CoV-2. Las nanopartículas resultantes consisten en secuencias de ARN de coronavirus empaquetadas dentro de cubiertas de virus de plantas.

El otro control positivo se hizo con nanopartículas de bacteriófagos. Se trataba de una receta similar. Los investigadores infectaron la bacteria E. coli con anillos de ADN de plásmidos hechos a medida que contienen fragmentos específicos de secuencias (que tampoco son infecciosas) del virus SARS-CoV-2, así como genes que codifican proteínas de superficie de un bacteriófago llamado Qbeta. Este proceso hizo que la bacteria produjera nanopartículas que consisten en secuencias de ARN de coronavirus empaquetadas dentro de cubiertas de bacteriófagos.

Las cubiertas de virus y bacteriófagos de plantas son clave para hacer que estos controles positivos sean tan resistentes. Protegen los segmentos de ARN del coronavirus para que no se descompongan a temperaturas más cálidas. Las pruebas demostraron que se pueden almacenar durante una semana a temperaturas de hasta 40 C (104 F). Las cubiertas también protegen el ARN durante el primer paso de las pruebas PCR y LAMP, que consiste en descomponer las células de la muestra a través de enzimas o calor para liberar su material genético para la prueba.

Estas protecciones no están presentes en los casos positivos. controles utilizados actualmente en las pruebas de COVID-19 (ARN sintético desnudo, plásmidos o muestras de ARN de pacientes infectados). Es por eso que los controles existentes requieren refrigeración (lo que los hace incómodos de manejar, costosos de enviar y almacenar) o deben agregarse en una etapa posterior de la prueba (lo que significa que los científicos no sabrán si algo salió mal en los primeros pasos). ).

Como siguiente paso, los investigadores buscan asociarse con la industria para implementar esta tecnología. Los controles positivos se pueden adaptar a cualquier ensayo RT-PCR o RT-LAMP establecido, y usarlos ayudaría a negar lecturas falsas, dijo el equipo de Steinmetz. Además, estos controles positivos se pueden producir fácilmente en grandes cantidades mediante la agricultura molecular en plantas o la fermentación de cultivos microbianos, lo cual es una buena noticia para trasladarlos a la fabricación a gran escala.

«Con la aparición de mutantes y variantes, continuó las pruebas serán imprescindibles para mantener segura a la población», dijo Steinmetz. «La nueva tecnología podría encontrar utilidad en particular para las pruebas en el hogar, que pueden tener una mayor tasa de lecturas falsas debido a las condiciones experimentales menos controladas».

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Las sondas similares a virus podrían ayudar a que las pruebas rápidas de COVID-19 sean más precisas y confiables Más información: Soo Khim Chan et al, Partículas similares a virus como controles positivos para COVID -19 Ensayos de diagnóstico RT-LAMP, Biomacromoléculas (2021). DOI: 10.1021/acs.biomac.0c01727 Información de la revista: Biomacromolecules

Proporcionado por la Universidad de California – San Diego Cita: Las partículas similares al coronavirus podrían garantizar la confiabilidad de , pruebas COVID-19 más rápidas (2 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-coronavirus-like-particles-reliability-simpler-faster.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.