Los científicos desarrollan una prueba de aliento basada en ARN para detectar COVID-19
Los kits de burbujeo se procesaron en una caja de sobremesa de presión negativa para evitar la contaminación de partículas de amplicón en el laboratorio. Crédito: William G. Fairbrother
En un nuevo estudio publicado en The Journal of Molecular Diagnostics, los investigadores informan sobre el diseño y las pruebas de un alcoholímetro, conocido como Bubbler, que se basa en la detección de ARN viral para diagnosticar el SARS-CoV-2. Su nombre se deriva del sonido burbujeante que se produce cuando el paciente exhala en el dispositivo.
El Bubbler no solo transcribe inversamente el ARN de las partículas de virus en el aire en el ADN para analizarlo mediante PCR, sino que también puede codificar ese ADN, lo que permite vincular las muestras directamente con el paciente del que provienen y utilizarlas para la secuenciación. Se puede usar para lotes simultáneos de muestras agrupadas y proporciona información adicional, como la carga viral y la identidad de la cepa, y elimina la necesidad de estabilizar una muestra, lo que podría permitir que el ensayo se realice en casa.
«Participación de el tracto respiratorio inferior suele ser un precursor de la COVID-19 grave, por lo que existe un argumento a favor de un muestreo más directo centrado en el aliento exhalado», explicó el investigador principal William G. Fairbrother, Ph.D., profesor del departamento de biología molecular. , biología celular y bioquímica en la Universidad de Brown en Providence, RI, EE. UU.
La detección de virus por medio del Bubbler es similar a una prueba de PCR con hisopo de hospital; sin embargo, es una mejor medida del riesgo de contagio ya que detecta partículas virales en el aire. Las pruebas de hisopado pueden arrojar un resultado positivo durante meses después de la infección, ya que detectan fragmentos de ARN viral en células que persisten en células previamente infectadas. El Bubbler también se puede adaptar para muestreo ambiental en hospitales, centros de transporte y entornos cerrados como oficinas, barcos y aviones, informan los investigadores.
Setenta pacientes tratados en el Departamento de Emergencias del Hospital de Rhode Island entre mayo Se proyectaron 2020 y enero de 2021. El estudio probó muestras de tres puntos en el tracto respiratorio. Los raspados de lengua de la boca (saliva/raspados de lengua) y de 15 segundos de aliento exhalado recogidos en el Bubbler se compararon con los de una prueba de PCR de hisopo nasofaríngeo convencional. El Bubbler es un tubo de vidrio con una pipeta de vidrio a través del cual los pacientes pueden exhalar. El tubo se llena con una mezcla de reacción de transcripción inversa y aceite mineral frío.
Los alcoholímetros se bañaron en luz ultravioleta para mantener el campo estéril antes de la construcción de los kits preparados para el ensayo clínico en el Hospital de Rhode Island. Crédito: William G. Fairbrother
El estudio determinó que el SARS-CoV-2 se puede detectar fácilmente en el aliento y es más predictivo de la afectación del tracto respiratorio inferior. El ARN viral está más enriquecido en el aliento en relación con las muestras orales, mientras que las muestras orales incluyen células involucradas en la replicación del SARS-CoV-2 que las muestras de aliento no. Esto sugiere que la señal viral detectada en el Bubbler proviene de partículas virales activas.
«Es más probable que el Bubbler sea un mejor indicador de la infección actual que los hisopos nasofaríngeos», dijo el Dr. Fairbrother. «Otra ventaja es el código de barras, que permite realizar pruebas de virus de ARN de alto rendimiento a una fracción del costo de las pruebas convencionales. El código de barras devuelve una secuencia viral que también admite la identificación de cepas, lo que puede resultar útil a medida que se obtenga más información sobre la transmisibilidad y la posible decisiones de tratamiento específicas de la cepa».
Los investigadores también demostraron cómo el Bubbler podría adaptarse para detectar virus en muestras en el aire. Para modelar el movimiento de las gotas exhaladas en el aliento humano, se agregaron tres muestras únicas de ácido nucleico a tres humidificadores personales en diferentes lugares a distintas distancias del Bubbler en una habitación con un flujo de aire alto y una habitación con un flujo de aire bajo. Aunque una exploración detallada de esta aplicación estuvo más allá del alcance del estudio, los resultados demuestran el potencial del uso de ácidos nucleicos en aerosol para mapear cuantitativamente el flujo de aire en espacios interiores y detectar el SARS-CoV-2 en el aire.
«Tal tecnología podría ser útil para restaurar el servicio a industrias como hoteles, cruceros y casinos», observó el Dr. Fairbrother. «También hay un beneficio epidemiológico en las pruebas de aire de rutina en los sitios de alerta temprana, como los centros de transporte y los departamentos de emergencia de los hospitales».
Las pruebas de COVID-19 generalmente usan muestras recolectadas del tracto respiratorio superior mediante saliva o hisopado nasofaríngeo. Las muestras positivas contienen virus activo, pero la carga viral en el tracto respiratorio superior no se correlaciona con síntomas en el tracto respiratorio inferior, como neumonía.
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Cómo la COVID-19 se propaga cuando los síntomas son relativamente leves Más información: Chaorui Duan et al, Efficient Detection of Severe Acute Respiratory SyndromeCoronavirus 2 (SARS-CoV-2) from Aliento exhalado, The Journal of Molecular Diagnostics (2021). DOI: 10.1016/j.jmoldx.2021.09.005 Información de la revista: Journal of Molecular Diagnostics
Proporcionado por Elsevier Cita: Los científicos desarrollan una prueba de aliento basada en ARN para detect COVID-19 (2021, 13 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-scientists-rna-based-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.