CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
Desarrollan un test rápido de detección de COVID-19 que distingue entre las personas que aún contagian y las que ya no
Es un trabajo de investigadores del CONICET. Es un método igual de preciso que la PCR pero tiene un costo mucho más bajo y arroja resultados en menos de 2 horas
Las pruebas diagnósticas que se utilizan en la actualidad para determinar la infección por SARS-CoV-2 sufren de dos limitaciones fundamentales: la técnica más difundida y precisa, denominada PCR (por la sigla en inglés para Reacción en Cadena Polimerasa), requiere mucho tiempo para obtener resultados y la utilización de materiales y equipos muy costosos; mientras que los llamados test rápidos, son precisamente más inmediatos pero tienen baja sensibilidad o límite de detección, por lo que pueden arrojar, en algunos casos, falsos negativos. En este contexto, cobra relevancia el más reciente avance de un equipo de investigadores del CONICET que pudo desarrollar un método de detección de virus directo, muy sensible, rápido y económico, que tiene una particularidad adicional: permite diferenciar virus que están en estado infeccioso de aquellos que ya fueron inactivados. El sorprendente resultado se publica hoy en la prestigiosa revista científica Science Advances.
La nueva tecnología desarrollada consiste en un sensor compuesto por una membrana plástica o filmina con una perforación a escala nanométrica –equivalente a la millonésima parte de un milímetro– en su centro, donde su ubican moléculas de ADN con un alto grado de selectividad y sensibilidad frente a diferentes tipos de muestras, que pueden ser saliva, suero o, incluso, agua.
“El trabajo comenzó hace unos tres años, durante mi formación posdoctoral en la Universidad de Illinois, en Urbana-Champaign, Estados Unidos, con la idea de desarrollar un método de detección de virus en general. En ese momento decidí combinarlo con la tecnología que aprendí durante mi primer posdoctorado en La Plata, en el grupo de Omar Azzaroni, del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA, CONICET-UNLP), que es la que permite lograr una gran sensibilidad. En 2020, durante el surgimiento de la pandemia, nos encontrábamos en el proceso final de testeo, y decidimos aplicarlo sobre el SARS-CoV-2 para comprobar la generalidad del método”, cuenta Ana Sol Peinetti, investigadora del CONICET en el Instituto de Química, Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE, CONICET-UBA), primera autora de la publicación.
El primer paso del desarrollo consistió en la selección in vitro de las moléculas de ADN específicas que debían tener la capacidad de adherirse al virus activo al entrar en contacto con él. “Una vez obtenidas, hicimos un proceso de selección inverso: las pusimos en contacto con el virus inactivo, para descartar las que se le unían. De esta manera, seleccionamos solo aquellas que tienen la capacidad de unirse al virus en estado infeccioso, pero no al desactivado. Esto nos permitió obtener moléculas de ADN específicas, que denominamos aptámeros, que presentan esa selectividad particular: solo se pegan al virus activo”, subraya Peinetti.
El siguiente paso fue incorporar esos aptámeros dentro de un nanoporo, un pequeñísimo orificio de 15 a 20 nanómetros de diámetro –el mismo tamaño que tiene el virus– ubicado en el centro de la membrana plástica del sensor. El uso de esta tecnología como plataforma de sensores ultrasensibles es un proyecto que el laboratorio de Azzaroni desarrolla conjuntamente con investigadoras del centro de investigación GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung de Alemania, también autoras del trabajo. “Como el nanoporo mide lo mismo que el virus, cuando se deposita la muestra en el dispositivo y el virus encaja en él, los aptámeros actúan como anticuerpos, es decir nos dan la señal apenas entran en contacto con el virus activo”, comenta el experto del INIFTA.
“El sensor agudiza la vista sobre el virus infeccioso, porque los aptámeros seleccionados se le unen solo en ese estado. Entonces lo que presentamos puede ser un cambio de paradigma importante para la etapa que viene luego de la pandemia: una técnica de PCR puede dar positivo, porque detecta material genético, alguna proteína, fragmento o residuo del virus, pero este test puede determinar que ese resabio permanece, aunque en realidad el virus ya está desactivado y, por lo tanto, la persona no contagia y no es necesario su aislamiento. Esa es la principal novedad”, destaca Azzaroni.
Como se dijo, los expertos han demostrado que el método se puede aplicar a distintos tipos de muestras, además de saliva, por ejemplo en suero y agua, así como también a diferentes virus: “Esto hace que sea útil no solo para el diagnóstico sino también para el monitoreo ambiental, ya que hay proyectos para identificar focos de infección antes de que se lleguen a expandir siguiendo la presencia del virus en aguas residuales, y en ese caso el sensor serviría como una alarma temprana”, explica Peinetti, y agrega: “Para detectar otros virus hay que buscar el pool de moléculas que sirvan como aptámeros: moléculas nuevas para virus nuevos. Incluso tenemos la intención de obtener aptámeros que puedan discernir entre distintas variantes de SARS-Cov-2”.
Lo que sigue para el equipo es conseguir el financiamiento que les permita producir el sensor a mayor escala, y en una versión portable y versátil que facilite su uso en espacios donde se requiera determinar rápidamente si una persona transita o no un estado infeccioso: “Pensamos que puede ser utilizado en ámbitos públicos, como aeropuertos, estaciones de trenes o micros, u hospitales. En un período de entre 30 minutos y dos horas, y sin la necesidad de procesar las muestras, se puede obtener un resultado tan preciso como el que arroja la PCR”, concluye Azzaroni.
Por Marcelo Gisande.
Sobre entrevista:
Ana Sol Peinetti. Investigadora asistente. INQUIMAE.
Omar Azzaroni. Investigador principal. INIFTA.
Referencia bibliográfica:
A. S. Peinetti, R. J. Lake, W. Cong, L. Cooper, Y. Wu, Y. Ma, G. T. Pawel, M. E. Toimil-Molares, C. Trautmann, L. Rong, B. Mariñas, O. Azzaroni, Y. Lu, Direct detection of human adenovirus or SARS-CoV-2 with ability to inform infectivity using DNA aptamer-nanopore sensors. Sci. Adv. 7, eabh2848 (2021). DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abh2848