Una nueva prueba rápida podría detectar el coronavirus y la gripe simultáneamente
También podría detectar otras enfermedades y diferentes variantes de coronavirus
Investigadores de la Universidad de Basilea y del Instituto Paul Scherrer PSI han desarrollado una prueba rápida de Covid-19 con un novedoso principio funcional. Aunque requiere más pruebas y mejoras, los resultados iniciales son prometedores: Además de determinar si existe una infección por Covid-19, la prueba promete proporcionar información sobre el estado de la enfermedad. También podría detectar otras enfermedades y diferentes variantes de coronavirus.
Imagen simbólica
pixabay.com/Unsplash
Una de las principales deficiencias de las pruebas rápidas de antígenos es su falta de fiabilidad. Un estudio realizado por el Instituto Paul Ehrlich de Alemania demostró que, de los 122 kits de pruebas que se probaron, una quinta parte ni siquiera alcanzó el requisito mínimo de identificar el 75% de los sujetos de prueba que portaban una carga viral elevada como positivos para el coronavirus. Otro inconveniente es que estas pruebas sólo indican si el sujeto tiene la enfermedad o no, sin proporcionar ninguna información sobre el curso de la infección o la reacción inmunitaria de los sujetos de la prueba.
Ahora, una nueva prueba desarrollada en el PSI se basa en un principio diferente al de las pruebas de antígenos: En lugar de detectar directamente los componentes del virus, detecta los anticuerpos que el sistema inmunitario produce en respuesta a la infección. Esta prueba promete aportar un poder predictivo sustancialmente mayor a las pruebas rápidas y puede utilizarse para identificar simultáneamente una variedad de patógenos, como los responsables de la gripe. "Así, también aporta más datos que las anteriores pruebas rápidas de anticuerpos que se utilizan para determinar si alguien ya ha tenido una infección por coronavirus", afirma el Dr. Yasin Ekinci, jefe del Laboratorio de Nanociencia y Tecnologías de los Rayos X del PSI, que supervisó el proyecto.
Microestructura multifuncional
El elemento central de la prueba es una pequeña placa rectangular de plexiglás formada por dos capas, entre las que discurren tres canales uniformes y paralelos con una estructura especial: En la entrada, cada uno de ellos tiene 300 micrómetros (0,3 milímetros) de ancho y 3,4 micrómetros de alto. En la salida, los canales son cinco veces más anchos pero sólo tienen 0,8 micrómetros de altura, y se vuelven aún más finos y estrechos en el medio.
"Entre otras cosas, esta estructura especial de los canales garantiza un fuerte efecto capilar que succiona el líquido de un extremo a otro de la placa de plexiglás", explica Thomas Mortelmans, primer autor del estudio. Mortelmans es estudiante de doctorado en el Instituto Suizo de Nanociencia y realizó su investigación en el PSI.
Como explica Mortelmans, la prueba requiere que el paciente acuda a un médico o a un centro de pruebas. Allí se extrae una pequeña gota de sangre mediante un pinchazo en el dedo, como en un análisis de azúcar en sangre, y se mezcla con un líquido en el que se suspenden unas nanopartículas artificiales especiales. La superficie de estas partículas tiene la misma estructura que las famosas proteínas de espiga del virus SARS-CoV-2, a las que se acoplan los anticuerpos humanos para combatir la enfermedad. Además, se añaden pequeñas partículas fluorescentes que se acoplan a los anticuerpos.
En el caso de que la gota de sangre contenga anticuerpos contra el SARS-CoV-2, las partículas fluorescentes se adhieren primero a los anticuerpos; juntos, se unen a las estructuras similares a las del virus de las nanopartículas, que son significativamente más grandes. A continuación, la gota de sangre se coloca en la entrada de los diminutos canales y es arrastrada por las fuerzas capilares. En un punto muy estrecho y predefinido, conocido como "región de captura", las nanopartículas se atascan junto con los anticuerpos que puedan estar presentes, así como sus apéndices luminosos.
Si se coloca la placa bajo un microscopio de fluorescencia, se emite una señal de luz visible. Cuanto más brillante sea la señal, más anticuerpos contra el SARS-CoV-2 habrá formado la persona. De este modo, la intensidad de la señal puede utilizarse para identificar si el sistema inmunitario está reaccionando bien, y cabe esperar un caso leve, o si podría estar reaccionando de forma exagerada, lo que implica un riesgo de complicaciones, como explica Mortelmans.
Una prueba rápida con muchas posibilidades
Además, se podrían mezclar en la gota de sangre nanopartículas de distintos tamaños y con diferentes estructuras superficiales para poder realizar pruebas simultáneas de otras enfermedades. En el estudio, Mortelmans lo consiguió utilizando partículas con una superficie correspondiente a los virus de la gripe A, por ejemplo. Los experimentos tenían dos puntos en la región de captura que proporcionaban información sobre una infección: uno que se iluminaba para el Covid-19 y otro para la gripe.
Además, es posible identificar los diferentes anticuerpos que el sistema inmunitario produce en las distintas fases de la enfermedad. Por ejemplo, la prueba podría utilizar unas partículas fluorescentes verdes que sólo se adhieren a los anticuerpos que aparecen en la fase inicial de la infección, y unas partículas fluorescentes rojas para los anticuerpos que produce el sistema inmunitario en fases posteriores. "La prueba puede ampliarse de muchas maneras", dice Mortelmans. "Podríamos, por ejemplo, analizar 10 enfermedades diferentes a la vez sin ningún problema y utilizar también cuatro colores".
Para su estudio, los investigadores probaron su nueva prueba en 29 muestras de sangre, 19 de las cuales procedían de individuos infectados y 10 de individuos no infectados. Con la excepción de un caso de falso negativo, la prueba fue siempre correcta. Éste también se identificó en la prueba de seguimiento. "Por supuesto, tenemos que hacer muchas más pruebas para hacer una declaración sólida sobre la fiabilidad. Pero es muy prometedor", dice Ekinci. Todavía no es posible predecir cuándo estará lista la prueba para el mercado.
El objetivo de los desarrollos posteriores es que la prueba sea aún más rápida y fácil de realizar. En la actualidad, la prueba dura entre 10 y 30 minutos, pero los investigadores afirman que también podría realizarse en dos minutos, y la prueba se está optimizando con ese objetivo. Además, es posible que algún día se pueda realizar la prueba utilizando saliva en lugar de sangre y leer el resultado con un teléfono móvil en lugar de un microscopio.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria de las ciencias biológicas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias de la vida le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
