La prueba de un solo paso basada en SHERLOCK proporciona detección de COVID-19 rápida y sensible
Resultados STOPCovid para 3 muestras únicas de hisopos nasofaríngeos de pacientes negativas (izquierda) y positivas (derecha) para SARS-CoV-2 por triplicado. Crédito: Zhang lab, Broad Institute of MIT and Harvard/McGovern Institute for Brain Research at MIT, and Abudayyeh-Gootenberg lab, McGovern Institute for Brain Research at MIT
La nueva herramienta de investigación basada en CRISPR ofrece resultados en una hora en una -reacción escalonada; Los investigadores comparten protocolos y kits para avanzar en la investigación y avanzar hacia la validación clínica.
Un equipo de investigadores del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro del MIT, el Instituto Broad del MIT y Harvard, el Instituto Ragon y el Instituto Médico Howard Hughes (HHMI) ha desarrollado una nueva plataforma de diagnóstico denominada STOP (SHERLOCK Testing in Una olla) COVID. La prueba se puede ejecutar en una hora como una reacción de un solo paso con un manejo mínimo, lo que hace avanzar la tecnología de diagnóstico SHERLOCK basada en CRISPR más cerca de una herramienta de prueba en el punto de atención o en el hogar. La prueba no ha sido revisada ni aprobada por la FDA y actualmente solo tiene fines de investigación.
El equipo comenzó a desarrollar pruebas para COVID-19 en enero después de enterarse de la aparición de un nuevo virus que ha desafiado a la sistema de salud en China. La primera versión del sistema de diagnóstico de COVID-19 basado en SHERLOCK del equipo ya se está utilizando en hospitales de Tailandia para ayudar a detectar la infección de COVID-19 en los pacientes.
La nueva prueba se llama «STOPCovid» y se basa en en la plataforma STOP. En la investigación se ha demostrado que permite la detección rápida, precisa y altamente sensible del virus COVID-19 SARS-CoV-2 con un protocolo simple que requiere una capacitación mínima y utiliza equipos simples y fácilmente disponibles, como tubos de ensayo y agua. balneario. STOPCovid ha sido validado en entornos de investigación utilizando hisopos nasofaríngeos de pacientes diagnosticados con COVID-19. También se ha probado con éxito en muestras de saliva a las que se ha añadido ARN del SARS-CoV-2 como prueba de principio.
El equipo publica hoy el protocolo abierto en un nuevo sitio web, STOPCovid. Ciencias. Está disponible abiertamente de acuerdo con el marco de acceso a la tecnología COVID-19 organizado por Harvard, MIT y Stanford. El Marco establece un modelo mediante el cual tecnologías de importancia crítica que pueden ayudar a prevenir, diagnosticar o tratar las infecciones por COVID-19 pueden implementarse para el mayor beneficio público sin demora.
Existe una necesidad urgente de información precisa y generalizada Pruebas de COVID-19 para detectar rápidamente nuevos casos, idealmente sin necesidad de equipo de laboratorio especializado. Dichas pruebas permitirían la detección temprana de nuevas infecciones e impulsarían medidas efectivas de «prueba, seguimiento y aislamiento» para contener rápidamente nuevos brotes. Sin embargo, la capacidad de prueba actual está limitada por una combinación de requisitos para procedimientos complejos e instrumentación de laboratorio y dependencia de suministros limitados. STOPCovid se puede realizar sin extracción de ARN, y aunque todas las pruebas de pacientes se han realizado con muestras de hisopos nasofaríngeos, los experimentos preliminares sugieren que eventualmente los hisopos pueden no ser necesarios. Eliminar estas barreras podría ayudar a permitir una distribución amplia.
«La capacidad de realizar pruebas de detección de COVID-19 en el hogar, o incluso en farmacias o lugares de trabajo, podría cambiar las reglas del juego para que las personas regresen al trabajo de manera segura». y en sus comunidades», dice Feng Zhang, coinventor de la tecnología de edición del genoma CRISPR, investigador del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro y del HHMI, y miembro del Core Institute del Broad Institute. «La creación de una herramienta de punto de atención es un objetivo de importancia crítica para permitir decisiones oportunas para proteger a los pacientes y a quienes los rodean».
Para satisfacer esta necesidad, Zhang, los becarios de McGovern Omar Abudayyeh y Jonathan Gootenberg, y colegas iniciaron un impulso para desarrollar STOPCovid. Están compartiendo sus hallazgos y empaquetando reactivos para que otros equipos de investigación puedan realizar un seguimiento rápido con pruebas o desarrollo adicionales. El grupo también comparte datos en el sitio web StopCOVID.science y a través de una preimpresión enviada. El sitio web también es un centro donde el público puede encontrar la información más reciente sobre los desarrollos del equipo.
STOPCovid aún no está aprobado por la FDA y actualmente se está utilizando con fines de investigación.
Cómo funciona
La prueba STOPCovid combina enzimas CRISPR, programadas para reconocer firmas del virus SARS-CoV-2, con reactivos de amplificación complementarios. Esta combinación permite la detección de tan solo 100 copias del virus SARS-CoV-2 en una muestra. Como resultado, la prueba STOPCovid permite una detección rápida, precisa y altamente sensible de COVID-19 que se puede realizar fuera de los entornos de laboratorio clínico.
STOPCovid se probó en un hisopo nasofaríngeo del paciente en paralelo con pruebas clínicas. pruebas validadas. En estas comparaciones directas, STOPCovid detectó la infección con una sensibilidad del 97 % y una especificidad del 100 %. Los resultados aparecen en una tira fácil de leer que es similar a una prueba de embarazo, en ausencia de cualquier equipo de laboratorio costoso o especializado. Además, los investigadores agregaron genomas simulados de SARS-CoV-2 en muestras de saliva sana y demostraron que STOPCovid es capaz de realizar una detección sensible a partir de la saliva, lo que evitaría la necesidad de contar con hisopos y posiblemente facilitaría mucho el muestreo.
«La prueba tiene como objetivo ser lo suficientemente simple para que cualquiera pueda operarla en entornos de bajos recursos, incluso en clínicas, farmacias o lugares de trabajo, y podría incluso implementarse en un formato llave en mano para su uso en el hogar». dice Omar Abudayyeh, miembro de McGovern en el Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro en el MIT.
El miembro de McGovern, Jonathan Gootenberg, agrega: «Dado que STOPCovid puede funcionar en menos de una hora y no requiere ningún equipo especializado, y si nuestro Los resultados preliminares de las pruebas de virus sintéticos en la saliva se confirman en muestras de pacientes, lo que podría abordar la necesidad de pruebas escalables para reabrir nuestra sociedad».
Es importante destacar que la prueba completa, tanto la amplificación del genoma viral como la detección posterior, pueden completarse ed en una sola reacción, como se describe en el sitio web, de hisopos o saliva. Para diseñar esto, el equipo probó varias enzimas CRISPR para encontrar una que funcione bien a la misma temperatura que necesitan las enzimas que realizan la amplificación. Zhang, Abudayyeh, Gootenberg y sus equipos, incluidos los estudiantes graduados Julia Joung y Alim Ladha, se decidieron por una proteína llamada AapCas12b, una proteína CRISPR de la bacteria Alicyclobacillus acidophilus, responsable del sabor desagradable asociado con el jugo de naranja en mal estado. Con AapCas12b, el equipo pudo desarrollar una prueba que se puede realizar a una temperatura constante y no requiere abrir los tubos a la mitad del proceso, un paso que a menudo genera contaminación y resultados de prueba poco confiables.
Información uso compartido y próximos pasos
El equipo ha preparado reactivos para 10 000 pruebas para compartir con científicos y colaboradores clínicos de forma gratuita en todo el mundo que quieran evaluar la prueba STOPCovid para un posible uso diagnóstico, y han creado el sitio web STOPCovid.science para compartir los últimos datos y actualizaciones con la comunidad científica y clínica.
Para obtener más información sobre la tecnología STOPCovid y las pruebas de ácido nucleico en el punto de atención, visite STOPCovid.science. Los kits y reactivos también se pueden solicitar a través de un formulario en el sitio web.
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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Proporcionado por el Instituto Broad del MIT y Harvard Cita: la prueba de un paso basada en SHERLOCK proporciona una prueba rápida y sensible Detección de COVID-19 (5 de mayo de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-sherlock-based-one-step-rapid-sensitive-covid-.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.