El enfoque de diagnóstico simplificado para COVID-19 puede evitar posibles atascos en las pruebas

Mantener una muestra para la prueba. Crédito: Nicholas Adams

Luego de años de trabajo en el desarrollo de diagnósticos para enfermedades infecciosas como malaria, tuberculosis, dengue, chikungunya y zika, Nicholas Adams y Mindy Leelawong, ambos profesores asistentes de investigación en el laboratorio de ingeniería biomédica dirigido por Rick Haselton, han desarrollado un enfoque de diagnóstico simplificado para COVID-19 que hace que la extracción de ARN sea un cuello de botella en el proceso de diagnóstico innecesario.

La investigación se publicó en el Journal of Medical Virology el 23 de junio.

Prácticamente todas las pruebas de COVID-19 implican la amplificación y detección del ácido ribonucleico (ARN) viral. Sin embargo, para detectar este ARN, normalmente primero es necesario extraerlo y purificarlo de las muestras de los pacientes. A medida que se disparó la necesidad de realizar pruebas de COVID-19, estos reactivos de extracción de ARN se encontraban entre los productos más importantes que escaseaban críticamente, lo que amenazaba las capacidades de prueba en los Estados Unidos. Con esta necesidad urgente en mente, Adams y Leelawong llevaron una idea que omite estos pasos por completo a Jonathan Schmitz, profesor asistente de patología, microbiología e inmunología, quien inicialmente desarrolló e implementó las pruebas de COVID-19 para el Sistema de Salud de Vanderbilt.

Juntos, este equipo perfeccionó y aplicó una técnica de amplificación ‘no extraída’ a varios cientos de muestras tanto positivas como negativas para COVID-19, observando resultados muy exitosos. En general, el enfoque detectó el 95 % de los resultados positivos con precisión (95 % de sensibilidad) y el 100 % de todos los resultados negativos con precisión (100 % de especificidad). Debido a la simplicidad del método y estas características de rendimiento favorables, el protocolo teóricamente podría expandirse a una escala masiva para abordar los desafíos en evolución de la pandemia de COVID-19. Esto incluiría entornos con recursos limitados en todo el mundo, donde tales reactivos pueden ser limitados y limitantes incluso en circunstancias normales. «Es muy emocionante trabajar en algo que puede tener un impacto tan inmediato», reconocen Adams y Leelawong. «Como investigadores, el impacto que podemos tener suele ser de cinco o diez años en el futuro, pero esto tiene el potencial de marcar diferencias en la vida de las personas incluso antes».

«Me emocionó la perspectiva de no necesitar un paso de extracción de ARN», dijo Schmitz, también director médico del laboratorio de enfermedades infecciosas moleculares del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt. «Tener un nivel adicional de seguridad para fallas sin precedentes en la cadena de suministro es una gran ventaja. Las soluciones elegantes pero prácticas son precisamente lo que se necesita en estos tiempos difíciles».

Antes del brote de COVID-19, Adams y Leelawong compartió el objetivo de trabajar en el tipo de enfermedades infecciosas que prevalecen más en entornos de bajos recursos. Se centraron en el desarrollo y las pruebas de un dispositivo de diagnóstico de influenza en asociación con virólogos del Departamento de Salud de Tennessee. El departamento recibe miles de muestras de pacientes con influenza cada año, lo que los convierte en un gran colaborador porque pueden proporcionar un amplio material que el equipo podría usar para perfeccionar su prueba.

El dispositivo de prueba molecular de Adams y Leelawong, como ocurre con la mayoría otros, identifica la presencia de secuencias específicas de ARN o, a veces, de ADN en la muestra de un paciente. Por lo general, después de tomar un hisopo nasal de un paciente, el ARN debe purificarse o «extraerse» para eliminar cualquier contaminante que pueda inhibir el siguiente paso, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), el proceso que detecta el ARN. La PCR ha sido el estándar de oro indiscutible de las pruebas de diagnóstico durante las últimas tres décadas debido a su especificidad y sensibilidad. Nada de esto había presentado ningún problema en el mundo del diagnóstico hasta que una pandemia mundial provocó la escasez de kits de extracción de ARN. Los kits, que ya eran caros, de repente se volvieron difíciles de adquirir.

Su alto costo de tiempo, recursos y dinero fue lo que alentó a Adams y Leelawong a buscar formas de hacer que las pruebas de PCR funcionaran con productos no procesados (sucios). muestras y equipos menos costosos. Implementaron una nueva prueba, llamada PCR adaptativa desarrollada por primera vez por Adams y Haselton en 2017, que mostró que el proceso de diagnóstico podría funcionar igual de bien sin el proceso de extracción de ARN. «Preparamos un cóctel especial de reactivos para realizar PCR que es tolerante a las sales, los desechos nasales y otros contaminantes en una muestra de paciente sin procesar», dijo Adams. Mientras probaban este nuevo dispositivo de PCR para la influenza durante los últimos meses, hicieron una observación interesante. «Cada vez que comparábamos nuestra nueva tecnología con la tecnología de PCR estándar en el laboratorio, nos dimos cuenta de que las pruebas de diagnóstico de influenza se podían realizar sin la extracción de ARN».

Los investigadores están trabajando para mejorar la sensibilidad de sus resultados a fin de para acercarlos al 100 % optimizando aún más su mezcla de reactivos y han estado buscando socios para implementar y ampliar las pruebas.

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Investigadores aceleran la prueba diagnóstica de referencia para la COVID-19 Más información: Nicholas M. Adams et al. Diagnóstico de COVID19 para entornos con recursos limitados: evaluación de qRTPCR «no extraído», Journal of Medical Virology (2020). DOI: 10.1002/jmv.26328 Proporcionado por la Universidad de Vanderbilt Cita: El enfoque de diagnóstico simplificado para COVID-19 puede evitar un posible atasco en las pruebas (30 de julio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com /news/2020-07-diagnostic-approach-covid-potential-logjam.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.