La prueba de aliento detecta rápidamente el SARS

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Científicos de la Universidad de Washington en St. Louis han desarrollado una prueba de aliento que identifica rápidamente a quienes están infectados con el virus que causa el COVID-19. El dispositivo requiere sólo una o dos respiraciones y proporciona resultados en menos de un minuto.

El estudio está disponible en línea en la revista ACS Sensors. El mismo grupo de investigadores publicó recientemente un artículo en la revista Nature Communications sobre un monitor de aire que habían construido para detectar el SARS-CoV-2 (el virus que causa el COVID-19) en el aire en aproximadamente cinco minutos en hospitales, escuelas y otros lugares públicos. .

El nuevo estudio trata sobre una prueba de aliento que podría convertirse en una herramienta para usar en los consultorios médicos para diagnosticar rápidamente a las personas infectadas con el virus. Si surgen nuevas cepas de COVID-19 u otras enfermedades patógenas transmitidas por el aire, dichos dispositivos también podrían usarse para examinar a las personas en eventos públicos. Los investigadores dijeron que la prueba de aliento también tiene potencial para ayudar a prevenir brotes en situaciones donde muchas personas viven o interactúan en espacios reducidos, por ejemplo a bordo de barcos, en hogares de ancianos, en residencias universitarias o en bases militares.

"Con esta prueba, no hay hisopos nasales ni esperas de 15 minutos para obtener los resultados, como ocurre con las pruebas caseras", dijo el coautor correspondiente Rajan K. Chakrabarty, PhD, Profesor Asociado de Desarrollo Profesional Harold D. Jolley de Energía, Medio Ambiente y Ingeniería Química en la Escuela de Ingeniería McKelvey. “Una persona simplemente sopla en un tubo del dispositivo y un biosensor electroquímico detecta si el virus está allí. Los resultados están disponibles en aproximadamente un minuto”.

El biosensor utilizado en el dispositivo fue adaptado de una tecnología relacionada con la enfermedad de Alzheimer desarrollada por científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis para detectar beta amiloide y otras proteínas relacionadas con la enfermedad de Alzheimer en el cerebro de ratones. John R. Cirrito, PhD, profesor de neurología de la Facultad de Medicina, y Carla M. Yuede, PhD, profesora asociada de psiquiatría (ambos también coautores del estudio) utilizaron un nanocuerpo, un anticuerpo de llamas, para Detectar el virus que causa el COVID-19.

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Chakrabarty y Cirrito dijeron que la prueba de aliento podría modificarse para detectar simultáneamente otros virus, incluidos la influenza y el virus respiratorio sincitial (VRS). También creen que pueden desarrollar un biodetector para cualquier patógeno emergente dentro de las dos semanas posteriores a la recepción de muestras.

"Es un poco como una prueba de alcoholemia que se le podría hacer a un conductor ebrio", dijo Cirrito. “Y, por ejemplo, si la gente hace fila para ingresar a un hospital, un estadio deportivo o la Sala de Situación de la Casa Blanca, las pruebas con hisopos nasales de 15 minutos no son prácticas y las pruebas de PCR tardan aún más. Además, las pruebas caseras tienen entre un 60% y un 70% de precisión y producen muchos falsos negativos. Este dispositivo tendrá precisión diagnóstica”.

Los investigadores comenzaron a trabajar en el dispositivo de prueba de aliento, fabricado con impresoras 3D, después de recibir una subvención de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) en agosto de 2020, durante el primer año de la pandemia. Desde que recibieron la subvención, han probado prototipos en el laboratorio y en la Unidad de Investigación Clínica de Enfermedades Infecciosas de la Universidad de Washington. El equipo continúa probando el dispositivo para mejorar aún más su eficacia en la detección del virus en las personas.

Para el estudio, el equipo de investigación evaluó a individuos con resultado positivo para COVID, cada uno de los cuales exhaló en el dispositivo dos, cuatro u ocho veces. La prueba de aliento no produjo falsos negativos y dio lecturas precisas después de dos respiraciones de cada persona analizada. El estudio clínico está en curso para probar a personas positivas y negativas de COVID para probar y optimizar el dispositivo.

Los investigadores también descubrieron que la prueba de aliento detectó con éxito varias cepas diferentes de SARS-CoV-2, incluida la cepa original y la variante omicrón, y sus estudios clínicos están midiendo cepas activas en el área de St. Louis.

Para realizar la prueba de aliento, los investigadores insertan una pajita en el dispositivo. Un paciente sopla en la pajita y luego los aerosoles del aliento de la persona se acumulan en un biosensor dentro del dispositivo. Luego, el dispositivo se conecta a una pequeña máquina que lee las señales del biosensor y, en menos de un minuto, la máquina revela un resultado positivo o negativo de COVID-19.

Los estudios clínicos continúan y los investigadores pronto planean emplear el dispositivo en clínicas más allá de la Unidad de Investigación Clínica de Enfermedades Infecciosas de la Universidad de Washington. Además, Y2X Life Sciences, una empresa con sede en Nueva York, tiene una opción exclusiva para licenciar la tecnología. Esa empresa ha consultado con el equipo de investigación desde el inicio del proyecto y durante las etapas de diseño del dispositivo para facilitar una posible comercialización de la prueba en el futuro.

Referencia: Ghumra DP, Shetty N, McBrearty KR, et al. Detección rápida y directa de aerosoles de SARS-CoV-2 en el aire exhalado en el lugar de atención. ACS Sens. 2023. doi: 10.1021/acssensors.3c00512

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