A medida que la variante BA.5 Omicron continúa propagándose, los profesionales de la salud se preparan cada vez más para un futuro en el que tales variantes de COVID-19 surgirán, aumentarán y disminuirán de manera similar a la gripe estacional. Una parte clave para mantenerse al tanto de estos cambios será la capacidad de monitorear rápidamente el virus a nivel de población, un esfuerzo que requiere pruebas precisas y ultrarrápidas.

Para abordar este desafío, los investigadores de la Facultad de Ciencias de la IUPUI están desarrollando un nuevo biosensor con el potencial de lograr la velocidad y la eficiencia necesarias para el futuro de las pruebas de COVID-19.

El trabajo fue publicado recientemente en Interfaces de materiales aplicados, una revista de la American Chemical Society. Está dirigido por Rajesh Sardar, profesor de química y biología química en la Facultad de Ciencias, y Adrianna Masterson, estudiante de posgrado en el laboratorio de Sardar en el momento del estudio.

“Todos buscan pruebas de alto rendimiento; este tipo de análisis de alta velocidad es fundamental para el futuro de la lucha contra el COVID-19”, dijo Sardar. «Nuestra tecnología en particular tiene muchas ventajas: es rápida, eficiente, precisa y sensible sin precedentes».

En términos de velocidad, la prueba COVID-19 del laboratorio de Sardar actualmente puede analizar muestras de 96 personas en menos de tres horas, dijo. En términos de eficiencia, el sistema solo requiere 10 microlitros de sangre.

A modo de comparación, un análisis de sangre típico realizado por un médico de familia recoge 10 mililitros de sangre, más de 1000 veces más.

El sensor también funciona con otros tipos de muestras, como la saliva, dijo Sardar. Sin embargo, el estudio se realizó con sangre porque es el fluido corporal más complejo y, por lo tanto, el mejor indicador de la precisión de un sensor. Todas las muestras de prueba se obtuvieron del Biobanco de Indiana, que proporcionó 216 muestras de sangre, incluidas 141 muestras de pacientes con COVID-19 y 75 controles sanos.

Con base en un análisis ciego, los investigadores de IUPUI determinaron que la tasa de precisión de su biosensor era del 100 por ciento y su tasa de especificidad era del 90 por ciento. En otras palabras, el sensor nunca reportó falsos negativos y solo reportó falsos positivos para 1 de cada 10 muestras. Por motivos de seguridad pública, Sardar dijo que la ausencia de falsos negativos es más importante que los falsos positivos porque una persona con un falso negativo podría infectar a otros sin saberlo, mientras que una persona con un falso positivo no representa ningún peligro.

Además, Sardar dijo que se ha demostrado que el sensor es muy preciso para medir el nivel de anticuerpos contra la COVID-19 en el cuerpo. Esto se debe a que no solo reconoce la proteína de pico del virus, sino también las proteínas producidas por el cuerpo para protegerse contra el virus: la inmunoglobina G o IgG.

También dijo que la capacidad de medir los anticuerpos contra el COVID-19 es importante porque muchas pruebas de anticuerpos contra el COVID-19 actualmente aprobadas bajo la autorización de uso de emergencia de la FDA no brindan recuentos específicos de anticuerpos, aunque ese número refleja la fuerza de la inmunidad de una persona que indica infección.

«La medición precisa de los niveles de inmunidad del paciente será fundamental para la protección futura contra el COVID-19», dijo Sardar. «Esto es claramente evidente en nuestra situación actual, con variantes como omicron, y más recientemente BA.5, que infectan incluso a personas completamente vacunadas y reforzadas».

Para lograr sus resultados, el biosensor del laboratorio de Sardar utiliza nanoprismas triangulares de oro sintetizados químicamente que ofrecen una respuesta óptica excepcionalmente potente incluso a cantidades diminutas de IgG. Esto también significa que el sensor puede detectar anticuerpos en las primeras etapas de una infección.

El trabajo, que comenzó en los primeros días de la pandemia, se basa en los prometedores resultados iniciales publicados en junio de 2021. A continuación, Sardar planea continuar refinando la tecnología, con el objetivo de poder procesar 384 muestras en menos de una hora, o 5000 muestras por día si se usan en un centro de pruebas más grande.

«Esta investigación se trata de prepararse para el futuro», dijo Sardar, quien también es investigador en el Centro Integral de Cáncer Melvin y Bren Simon de la Universidad de Indiana. “La cepa de influenza H1N1 tiene casi 100 años. Supongo que el coronavirus estará con nosotros durante mucho tiempo. Mirando hacia el futuro, necesitamos encontrar formas de medir las infecciones o el riesgo de infección de muchas personas de manera rápida, fácil y eficiente, para estar un paso por delante del virus».

Este trabajo fue apoyado en parte por el Centro Nacional para el Avance de la Ciencia Traslacional de los NIH a través de una subvención de Indiana CTSI.

DEJA UNA RESPUESTA

Por favor ingrese su comentario!
Por favor ingrese su nombre aquí