Los científicos desarrollan una prueba de diagnóstico que puede detectar el virus que causa el COVID-19 incluso cuando muta
Para que la prueba sea más fácil de usar una vez que haya sido aprobada para su implementación, los científicos integraron la prueba en una tira de papel especialmente tratada y desarrolló una aplicación de teléfono móvil para facilitar la interpretación de las tiras de papel. Crédito: NTU Singapur
Un equipo de científicos dirigido por la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) ha desarrollado una prueba de diagnóstico que puede detectar el virus que causa el COVID-19 incluso después de haber sufrido mutaciones.
Llamada prueba VaNGuard (Variant Nucleotide Guard), utiliza una herramienta de edición de genes conocida como CRISPR, que se usa ampliamente en la investigación científica para alterar las secuencias de ADN y modificar la función de los genes en células humanas en condiciones de laboratorio, y más recientemente, en aplicaciones de diagnóstico.
Dado que los virus tienen la capacidad de evolucionar con el tiempo, una prueba de diagnóstico robusta contra posibles mutaciones es una herramienta crucial para rastrear y combatir la pandemia. A lo largo de su curso hasta el momento, han surgido miles de variantes del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, incluidas algunas que se han propagado ampliamente en el Reino Unido, Sudáfrica y Brasil.
Sin embargo, las variaciones de la secuencia genética en las nuevas cepas pueden impedir la capacidad de algunas pruebas de diagnóstico para detectar el virus, dijo el profesor asociado de la NTU, Tan Meng How, quien dirigió el estudio.
Además de su capacidad para detectar El SARS-CoV-2, incluso cuando muta, la prueba VaNGuard se puede usar en muestras crudas de pacientes en un entorno clínico sin necesidad de purificación de ARN y arroja resultados en 30 minutos. Este es un tercio del tiempo requerido para la prueba de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) estándar de oro, que requiere la purificación del ARN en un laboratorio.
El equipo de científicos dirigido por NTU espera que la prueba VaNGuard pueda implementarse en entornos donde la confirmación rápida del estado de COVID-19 de las personas es primordial.
El profesor asociado Tan, de la Facultad de Ingeniería Química y Biomédica de la NTU, dijo: «Los virus son muy inteligentes. Pueden mutar, editar o mezclar su material genético, lo que significa que las pruebas de diagnóstico pueden fallar en detectarlos. Por lo tanto, dedicamos un esfuerzo considerable a desarrollar una prueba robusta y sensible que pueda detectar los virus incluso cuando cambian sus secuencias genéticas. Además, las pruebas frecuentes son esenciales para ayudando a romper la transmisión de virus dentro de las poblaciones, por lo que hemos desarrollado nuestras pruebas para que sean rápidas y asequibles, haciéndolas implementables en entornos de escasos recursos».
Los hallazgos se publicaron en la revista científica Nature Communicati ons el 19 de marzo.
En el futuro, planean realizar más experimentos para refinar aún más su kit de diagnóstico, obtener la aprobación regulatoria de las autoridades pertinentes y comercializar su prueba en asociación con empresas de diagnóstico.
Uso de un par de «tijeras moleculares» para detectar virus
La prueba VaNGuard se basa en una mezcla de reacción que contiene enAsCas12a, una variante de la enzima Cas12a que actúa como un par de «tijeras moleculares».
La enzima enAsCas12a está ‘programada’ para atacar segmentos específicos del material genético del SARS-CoV-2 y separarlos del resto de su genoma viral. Cortar segmentos con éxito es cómo la enzima ‘detecta’ la presencia del virus. La programación la realizan dos moléculas diferentes conocidas como ARN guía, que están diseñadas para reconocer sitios específicos en el genoma del SARS-CoV-2.
Los científicos decidieron usar dos ARN guía que reconocen secuencias que son extremadamente similares entre variantes del SARS-CoV-2 y que también son exclusivos del virus. Se predice computacionalmente que cada ARN guía reconoce más del 99,5 % de los miles de aislamientos de SARS-CoV-2 que hasta ahora se han secuenciado en todo el mundo.
El profesor asociado Tan explicó: «Combinar dos o más ARN guía con la enzima enAsCas12a asegura que si uno de los ARN guía no logra guiarlo al segmento correcto del virus debido a una mutación, el otro ARN guía aún puede ‘rescatar’ este desajuste».
Hasta ahora , la plataforma de diagnóstico hecha en NTU puede reconocer hasta dos mutaciones dentro de los sitios de destino en el genoma del SARS-CoV-2.
Cuando se detecta el virus SARS-CoV-2 o una de sus variantes en una muestra, la variante de la enzima Cas12 diseñada enAsCas12a se hiperactiva y también comienza a cortar otro material genético detectable en la muestra, incluida una molécula marcada con un tinte fluorescente que se agrega a la mezcla de reacción.
Cuando se corta la molécula, comienza a brillar. Este brillo es captado por un lector de microplacas, un instrumento de laboratorio que puede detectar y cuantificar los fotones de luz emitidos por la molécula.
Profesor asociado Tan, quien también es del Instituto del Genoma de Singapur en la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación, Singapur (A*STAR), explicó: «Si el virus está presente, la molécula brillará. Si no, significa que el virus no está presente para causar la hiperactivación de las tijeras moleculares». /p>
Haciendo que la prueba VaNGuard sea fácil de usar
Para hacer que la prueba sea más fácil de usar una vez que haya sido aprobada para su implementación, los científicos integraron la prueba en una tira de papel especialmente tratada que se ve similar a una prueba de embarazo.
La tira de papel se sumerge en un tubo que contiene la muestra nasofaríngea cruda y la mezcla de reacción. En presencia de un virus SARS-CoV-2 o su variante, aparecerán dos bandas fuertes en la tira de papel. En ausencia del virus, solo aparecerá una banda.
Los científicos validaron la capacidad de la prueba VaNGuard para detectar variantes del SARS-CoV-2 al sintetizar una muestra de ARN que tiene la misma secuencia mutada que un SARS conocido. -CoV-2 variante.
Añadieron diferentes cantidades de la muestra sintetizada a su prueba y observaron dos bandas fuertes cuando la tira de papel se sumergió en cada mezcla de reacción. Esto indica que la prueba VaNGuard es robusta frente a secuencias virales mutadas. Los científicos también desarrollaron una aplicación para teléfonos móviles para facilitar la interpretación de las tiras de papel.
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Los científicos están construyendo pruebas más completas para COVID-19 Más información: Kean Hean Ooi et al. Una variante CRISPR-Cas12a diseñada y guías híbridas de ADN-ARN permiten pruebas de COVID-19 sólidas y rápidas, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-21996-6 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Nanyang Cita: Los científicos desarrollan una prueba de diagnóstico que puede detectar el virus que causa el COVID-19 incluso cuando muta (29 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-scientists-diagnostic-virus-covid-mutates.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.