Los investigadores aceleran la prueba de diagnóstico estándar de oro COVID-19
La prueba portátil produce resultados en 36 minutos; funciona para el dengue y otros virus también. Crédito: Universidad Tecnológica de Nanyang
Los científicos clínicos de la Facultad de Medicina Lee Kong Chian (LKCMedicine) de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) han demostrado una manera de mejorar la velocidad, el tiempo de manejo y el costo de las pruebas de laboratorio de COVID-19. El método de prueba mejorado produce resultados en 36 minutos, una cuarta parte del tiempo requerido por las pruebas estándar de oro existentes.
Su nuevo enfoque podría permitir una adopción más amplia de las pruebas de COVID-19 para el diagnóstico en laboratorios académicos o de investigación, y permitir la detección y la investigación, especialmente en países y regiones con capacidades de laboratorio limitadas. La prueba, que se puede realizar con equipos portátiles, también podría implementarse en la comunidad como una herramienta de detección.
Actualmente, el método más sensible para la prueba de COVID-19 es a través de una técnica de laboratorio llamada cadena de polimerasa. reacción (PCR), en la que una máquina amplifica material genético viral copiándolo una y otra vez para poder detectar cualquier rastro del virus SARS-CoV-2.
Un gran cuello de botella en las pruebas de muestras es la purificación del ARN, que separa el ARN de otros componentes en la muestra del paciente, un proceso laborioso que requiere productos químicos que ahora escasean en todo el mundo. Sus pasos tienen que ser realizados por personal técnico altamente capacitado y pueden tomar algunas horas. Actualmente, el equipo automatizado para la preparación de muestras cuesta cientos de miles de dólares y requiere instalaciones de laboratorio especializadas.
El método desarrollado por NTU LKCMedicine combina muchos de estos pasos y permite realizar pruebas directas en la muestra cruda del paciente, reduciendo el tiempo de respuesta desde la muestra hasta el resultado, y la eliminación de la necesidad de productos químicos de purificación de ARN.
Los detalles del nuevo enfoque se publicaron en la revista científica Genes en junio.
Sr. Wee Soon Keong, un Ph.D. El candidato en NTU LKCMedicine y el primer autor del artículo, dijo: «Si bien la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una tecnología venerable que ha demostrado ser un caballo de batalla para la investigación biológica, tiene algunos inconvenientes cuando se usa fuera del entorno de laboratorio. «El proceso es complicado y requiere mucho tiempo. Nuestra prueba rápida de COVID-19 implica una reacción de un solo tubo que reduce el tiempo de manipulación y el riesgo de bioseguridad para el personal de laboratorio, así como la probabilidad de contaminación por arrastre durante el procesamiento de las muestras».
Además de la prueba de COVID-19, el mismo método desarrollado por el equipo de NTU LKCMedicine también se puede usar para detectar otros virus y bacterias, incluido el virus del dengue, que plagará a Singapur a medida que el país se prepara. para uno de los peores brotes de dengue en medio de la pandemia de coronavirus.
El líder del equipo de investigación, el profesor asociado Eric Yap, quien también dirige el Laboratorio de Genómica Microbiana, dijo: «Anteriormente demostramos que este método funciona para virus del dengue también. Cuando se usó directamente en una muestra de sangre cruda con el virus del dengue, la prueba arrojó resultados en 28 minutos. Mientras Singapur lucha contra el brote dual de dengue y COVID-19, ambos con síntomas tempranos similares, nuestra prueba podría ayudar a diferenciar entre las dos enfermedades infecciosas».
El profesor James Best, decano de NTU LKCMedicine, dijo: «Mientras Singapur continúa con las pruebas proactivas para detectar, aislar y contener la posible propagación del coronavirus, las herramientas de detección portátiles rápidas como t El desarrollado por el profesor asociado Yap y su equipo podría ser útil en los sitios de prueba en la comunidad, lo que permitiría identificar rápidamente a los pacientes infectados y tomar medidas rápidas para prevenir la transmisión».
Desde la mesa de trabajo a pruebas portátiles
Por lo general, en las pruebas de PCR, el material genético de una muestra de hisopo recolectada de un paciente debe extraerse para eliminar cualquier sustancia en la muestra que impida que la prueba de PCR funcione. Un ejemplo de inhibidor en muestras respiratorias es la mucina (un componente principal de la mucosidad).
La prueba diseñada por el equipo de NTU LKCMedicine, que incluye al investigador principal Dr. Sivalingam Paramalingam Suppiah, utiliza el método de ‘PCR directa’, eliminando la necesidad de purificar el ARN, un paso costoso y que lleva mucho tiempo. En cambio, agregaron enzimas resistentes a los inhibidores y reactivos dirigidos a compuestos que obstruyen la amplificación del ARN, como la mucina, un componente principal de la mucosidad. Estas enzimas y reactivos, que están disponibles comercialmente, tienen una alta resistencia a dichos compuestos que, de lo contrario, inhiben la PCR, lo que hace que la prueba sea inexacta.
La mezcla bioquímica de muestra cruda y enzimas y reactivos resistentes a inhibidores se coloca en un solo tubo, que se inserta en un termociclador de laboratorio, una máquina utilizada para amplificar material genético en PCR. Después de 36 minutos, los resultados revelan con confianza si hay algún rastro de COVID-19.
«Al omitir el paso de extracción de ARN con nuestro método de PCR directa, vemos ahorros de costos en los kits de extracción de ácido nucleico y evitar el problema de la escasez de reactivos cuando las pruebas de laboratorio aumentan y la demanda aumenta a nivel mundial», dijo el Dr. Sivalingam.
El equipo también probó este método en un termociclador portátil, que se puede implementar en entornos de bajos recursos y áreas endémicas, lo que apunta a la posibilidad de que los trabajadores de atención médica de primera línea realicen esta prueba en entornos de atención médica comunitaria.
El profesor asociado Yap dijo: «Ahora estamos tratando de implementar tales métodos de PCR directa, desarrollados por nosotros mismos y por otros, para diagnósticos de rutina. Necesitamos determinar la utilidad y los beneficios reales en un entorno del mundo real, y para comprender si hay compensaciones. Cuando se elimina un cuello de botella, pueden surgir otros desafíos, como garantizar el control de calidad o reducir los errores manuales».
El equipo ahora está buscando utilizar este método para COVID- 19 en el Laboratorio de Diagnóstico Clínico de NTU en LKCMedicine que dirige el Prof. Asoc. Yap.
«Nuestro objetivo es desarrollar pruebas ultrarrápidas y automatizadas que arrojen resultados en minutos, y que puedan ser realizadas por trabajadores de la salud en la clínica con similar precisión y sensibilidad como en speciali laboratorios zed. Esto nos permitirá sacar las pruebas de PCR de los laboratorios convencionales más cerca del punto de atención y llevarlas a los entornos de bajos recursos que más las necesitan», dijo.
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El equipo de investigación desarrolla sistema portátil de diagnóstico de COVID-19 para pruebas rápidas in situ Más información: Soon Keong Wee et al., Prueba rápida de amplificación directa de ácido nucleico sin extracción de ARN para SARS-CoV-2 usando un termociclador de PCR portátil, Genes (2020) DOI: 10.3390/genes11060664 Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Nanyang Cita: Los investigadores aceleran la prueba diagnóstica estándar de oro de COVID-19 (27 de julio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress .com/news/2020-07-gold-standard-covid-diagnostic.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.