A pesar del desarrollo impresionantemente rápido de las prueba de diagnóstico del SARS-CoV-2 durante el último año y medio. La gran mayoría de las muestras de pacientes aún deben enviarse a un laboratorio para su procesamiento. Lo que ralentiza el ritmo del seguimiento de casos de COVID-19.
Sin embargo, esto podría estar a punto de cambiar
Los investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de la Universidad de Harvard. El Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y varios hospitales del área de Boston. Han creado una prueba de diagnóstico económica basada en CRISPR que permite a los usuarios hacerse la prueba del SARS-CoV-2 y múltiples variantes del virus utilizando una muestra de su saliva en casa. Lo anterior, sin necesidad de instrumentación adicional.
El dispositivo de diagnóstico, llamado SHERLOCK mínimamente instrumentado (miSHERLOCK). Es fácil de usar y proporciona resultados que pueden ser leídos y verificados por una aplicación de teléfono inteligente adjunta en una hora.
Distinguió con éxito entre tres variantes diferentes de SARS-CoV-2 en experimentos y se puede reconfigurar rápidamente para detectar variantes adicionales como Delta. El dispositivo se puede ensamblar usando una impresora 3D y componentes comúnmente disponibles.
Llega la prueba “MiSHERLOCK”
“MiSHERLOCK elimina la necesidad de transportar muestras de pacientes a una ubicación de prueba centralizada. Además, simplifica en gran medida los pasos de preparación de muestras. Brindando a los pacientes y médicos una imagen más rápida y precisa de la salud individual y comunitaria, que es fundamental durante una pandemia en evolución”. Así lo dijo la co- primera autora Helena de Puig, becaria postdoctoral del Wyss Institute y del MIT.
Para la parte de detección de SARS-CoV-2 de su diagnóstico, el grupo recurrió a una tecnología basada en CRISPR creada en el laboratorio del miembro de la Facultad de Wyss Core y autor principal del artículo Jim Collins , Ph.D. denominado “desbloqueo específico de reportero enzimático de alta sensibilidad” (SHERLOCK).
¿Cómo funciona?
SHERLOCK utiliza las “tijeras moleculares” de CRISPR para cortar ADN o ARN en ubicaciones específicas. Esto, con una ventaja adicional: al reconocer su secuencia objetivo, este tipo específico de tijeras también corta otras piezas de ADN en el área circundante. Lo que permite su ingeniería para producir una señal que indique que el objetivo se ha cortado con éxito.
Mecanismos de acción
Los investigadores crearon una reacción SHERLOCK diseñada para cortar el ARN del SARS-CoV-2 en una región específica de un gen llamado nucleoproteína que se conserva en múltiples variantes del virus. Cuando las tijeras moleculares, una enzima llamada Cas12a, se une con éxito al gen de la nucleoproteína y lo corta, también se cortan las sondas de ADN monocatenario. Lo que produce una señal fluorescente.
También crearon ensayos SHERLOCK adicionales diseñados para apuntar a un panel de mutaciones virales en secuencias de proteínas Spike que representan tres variantes genéticas del SARS-CoV-2: Alfa, Beta y Gamma.
¿Por qué el equipo eligió usar saliva?
“Cuando se analiza una muestra en busca de ácidos nucleicos [como ADN o ARN], hay muchos pasos que se deben seguir para preparar la muestra. De modo que realmente pueda extraer y amplificar esos ácidos nucleicos.
Debe proteger la muestra mientras está en tránsito hacia el centro de pruebas y también asegurarse de que no sea infecciosa si se trata de una enfermedad transmisible. Con el fin de hacer de esta una prueba de diagnóstico realmente fácil de usar, era importante para nosotros simplificar eso tanto como fuera posible”. Dijo el co-primer autor Xiao Tan , MD, Ph.D., miembro clínico de Wyss Institute e Instructor de Medicina en Gastroenterología del Hospital General de Massachusetts.
El equipo eligió usar saliva en lugar de muestras de hisopos nasofaríngeos como material de fuente de diagnóstico. Porque es más fácil para los usuarios recolectar saliva y los estudios han demostrado que el SARS-CoV-2 es detectable en la saliva durante un mayor número de días después de la infección. Pero la saliva sin procesar presenta sus propios desafíos: contiene enzimas que degradan varias moléculas, produciendo una alta tasa de falsos positivos.
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