Una nueva prueba casera de coronavirus desarrollada por científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad de Harvard y los hospitales del área de Boston puede indicar a los usuarios en una hora si están infectados con COVID y con qué variante están infectados.
La mayoría de las pruebas caseras disponibles en la actualidad son pruebas rápidas de antígenos, que no son tan fiables como las pruebas PCR disponibles en los centros oficiales de análisis y atención sanitaria. Las pruebas para detectar variantes específicas del nuevo coronavirus son aún menos accesibles, y la falta de acceso global a las pruebas genéticas provoca retrasos en el seguimiento y la respuesta a las nuevas variantes en todo el mundo.
El seguimiento de las variantes se ha convertido en un elemento clave en la lucha contra la pandemia de coronavirus, ya que se ha descubierto que las nuevas variantes aumentan la infección a medida que mutan y pueden volverse más resistentes a las vacunas, y un reciente estudio israelí descubrió que la vacuna de Pfizer contra el coronavirus solo era eficaz en un 40% contra los casos sintomáticos del virus.
“La capacidad de detectar y rastrear estas variantes es esencial para una salud pública eficaz, pero, por desgracia, en la actualidad las variantes solo se diagnostican mediante la secuenciación del ácido nucleico en centros epidemiológicos especializados que son escasos incluso en los países con recursos”, ha declarado Helena de Puig, autora principal del estudio del nuevo dispositivo y postdoc en el Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada en la Biología de la Universidad de Harvard, según la Oficina de Noticias del MIT.
El nuevo dispositivo llamado miSHERLOCK pretende solucionar estos problemas proporcionando una prueba fácil de usar y asequible que utiliza una muestra de saliva para analizar el virus y sus variantes específicas y que puede ensamblarse utilizando una impresora 3D y componentes comúnmente disponibles por unos 15 dólares (ese precio podría bajar a 2 o 3 dólares si el dispositivo se produce en masa).
Los científicos subrayaron que, aunque la saliva no se utiliza habitualmente para las pruebas de coronavirus, varios estudios han demostrado que es tan fiable como los hisopos nasales y bucales. Una investigación israelí publicada el mes pasado descubrió que las pruebas de saliva tenían un rendimiento similar al de los hisopos. También se ha descubierto que el SARS-CoV-19 es detectable en la saliva durante un mayor número de días después de la infección.
El dispositivo miSHERLOCK utiliza una tecnología basada en CRISPR denominada “desbloqueo enzimático específico de alta sensibilidad” (SHERLOCK), desarrollada por Jim Collins, autor principal del artículo y miembro de la facultad principal del Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada en la Biología de la Universidad de Harvard.
La tecnología SHERLOCK utiliza las “tijeras moleculares” de CRISPR para encontrar ARN viral en muestras de saliva cortando ARN o ADN en lugares específicos. La tecnología también corta sondas de ADN monocatenario para producir una señal fluorescente.
El equipo tuvo que incluir un paso de preprocesamiento que desactivara las enzimas llamadas nucleasas salivales, que destruyen los ácidos nucleicos como el ARN, según la Oficina de Noticias del MIT. Una vez que la muestra entra en el dispositivo, éste utiliza calor y dos reactivos químicos para inactivar las nucleasas. A continuación se extrae y concentra el ARN viral haciendo pasar la saliva por una membrana que atrapa el ARN en su superficie.
El dispositivo de análisis, que funciona con pilas, está compuesto por dos cámaras: una cámara de preparación de muestras calentada y una cámara de reacción no calentada.
El uso del dispositivo de análisis es un proceso sencillo de tres pasos. En primer lugar, el usuario escupe en la cámara de preparación de muestras, enciende el calor y espera de tres a seis minutos a que la saliva pase por el filtro. A continuación, el usuario retira el filtro y lo transfiere a la cámara de reacción, empuja un émbolo que deposita el filtro en la cámara y pincha un depósito de agua para activar la reacción SHERLOCK.
Menos de una hora después, el usuario comprueba que puede ver una señal fluorescente a través de una ventana en la cámara de reacción y puede entonces utilizar una aplicación de teléfono inteligente que la acompaña para analizar los píxeles y proporcionar un claro diagnóstico positivo o negativo.
“Nuestro objetivo era crear un diagnóstico totalmente autónomo que no requiriera ningún otro equipo”, explica Xiao Tan, becario clínico del Instituto Wyss e instructor de gastroenterología en el Hospital General de Massachusetts, a la Oficina de Noticias del MIT. “Esencialmente, el paciente escupe en este dispositivo, y luego se presiona un émbolo y se obtiene una respuesta una hora después”.
El dispositivo es modular y puede albergar hasta cuatro módulos que buscan cada uno una secuencia de ARN objetivo diferente. El módulo original incluye cadenas guía de ARN que detectan cualquier cepa del nuevo coronavirus, mientras que los demás módulos pueden incluir cadenas guía para buscar variantes específicas.
La coprimera autora, Devora Najjar, asistente de investigación en el Laboratorio de Medios del MIT y en el Laboratorio Collins, explicó que los módulos para nuevas variantes podrían crearse en unas dos semanas, lo que permitiría el rápido desarrollo de pruebas para nuevas variantes.
El dispositivo se probó con muestras de saliva de 27 pacientes con COVID-19 y 21 pacientes sanos, e identificó correctamente a los pacientes con coronavirus en un 96% de las ocasiones y a los pacientes con coronavirus negativos en un 95%, según el Instituto Wyss.
