Investigadores de la Universidad de Birmingham presentaron un kit diagnóstico contra el coronavirus que brinda un resultado en menos de 10 minutos, al mismo tiempo que resaltaron la velocidad, precisión y simplicidad del método de prueba, al que llamaron novedoso y altamente sensible para COVID-19, “que se puede implementar en lugares de entretenimiento, terminales de llegada a aeropuertos y en entornos remotos donde no hay laboratorios de pruebas clínicas disponibles”.
Los científicos utilizaron un estudio de comparación de tres vías para confirmar que el método de reacción de amplificación exponencial (EXPAR) es tan sensible, pero más rápido, que las pruebas de PCR y LAMP que se utilizan actualmente en entornos hospitalarios. La prueba Birmingham COVID-19, llamada RTF-EXPAR, da un tiempo de muestra a señal de menos de 10 minutos, incluso para niveles virales bajos donde las pruebas de flujo lateral actuales son menos efectivas.
Los profesores Tim Dafforn de la Facultad de Biociencias, ingeniero experto en espectroscopia biofísica con un gran interés en la biología sintética y Jim Tucker de la Facultad de Química, químico especialista en el diseño y estudio de sistemas supramoleculares y ensamblajes funcionales basados en ADN, trabajaron junto con el profesor Andrew Beggs del Instituto de Cáncer y Ciencias Genómicas en el estudio, que se publicó hoy en la revista científica Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS, por sus siglas en inglés). Se trata de la publicación oficial de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.
Tanto las pruebas de PCR como las de LAMP detectan ARN viral, que puede estar presente en niveles extremadamente bajos en hisopos tomados de la boca y la nariz. Estas pruebas utilizan un proceso de dos pasos que implica primero la conversión de ARN a ADN (un proceso llamado transcripción inversa) y luego ‘amplificar’ el material muchas veces para que pueda detectarse en la muestra.
En términos técnicos, el test es una prueba de reacción de amplificación exponencial sin transcriptasa inversa tan precisa como las PCR y LAMP utilizados en la actualidad
El profesor Dafforn precisó: “Tanto los pasos de transcripción inversa como de amplificación ralentizan los ensayos COVID existentes que se basan en la detección de ácido nucleico, en comparación con las pruebas de antígenos, como el flujo lateral, que no tienen estos pasos. Sin embargo, aunque esto hace que las pruebas de flujo lateral sean más rápidas que las basadas en PCR y LAMP, a cambio suelen ser menos sensibles. Una prueba ideal sería una que sea lo suficientemente sensible y rápida; nuestra prueba, llamada RTF-EXPAR, logra este objetivo”.
RTF-EXPAR logra esta hazaña de dos maneras: en primer lugar, el equipo de ensayo diseñó un nuevo paso de conversión de ARN a ADN que evita la transcripción inversa, haciéndolo libre de transcripción inversa (RTF). En segundo lugar, su paso de amplificación para generar la señal de lectura utiliza EXPAR, un proceso de amplificación de ADN alternativo a la PCR y LAMP.
El profesor Dafforn agregó: “EXPAR amplifica el ADN a una sola temperatura, evitando así los largos pasos de calentamiento y enfriamiento que se encuentran en la PCR. Sin embargo, mientras que LAMP también usa una sola temperatura para la amplificación, EXPAR es un proceso más simple y directo, en el que se amplifican cadenas mucho más pequeñas. Esto hace que EXPAR sea una técnica de amplificación de ADN aún más rápida que no solo la PCR sino también la LAMP”.
El estudio reveló que el método RTF-EXPAR convierte menos de 10 hebras de ARN en miles de millones de copias de ADN en menos de 10 minutos, utilizando un ensayo de un solo recipiente que es compatible con un equipo de sobremesa más básico que el que se usa con los métodos de prueba actuales.
RTF-EXPAR también demostró mejoras significativas sobre los ensayos basados en PCR y LAMP en el tiempo para la detección de señales. La identificación de la secuencia óptima fue claramente un paso importante en el desarrollo del método EXPAR, y la secuencia detectada en el estudio, en el genoma del SARS-CoV-2, se ha demostrado que se conserva en todos los niveles actuales. variantes de COVID-19. Sin embargo, el método RTF-EXPAR se puede adaptar rápidamente en caso de que surjan nuevas variantes o para probar otros patógenos virales como la influenza, el virus sincitial respiratorio (RSV) o el Ébola, donde se requieren pruebas cerca del paciente para prevenir una transmisión más generalizada.
El ensayo ha sido probado en el Laboratorio de Investigación Quirúrgica de la Universidad de Birmingham. Andrew Beggs, cuyo equipo realizó las pruebas, comentó: “Las pruebas utilizaron hisopos que contenían un rango típico de cargas virales observadas durante la pandemia y tenían un tiempo de corte de seis minutos. El análisis mostró que la sensibilidad de RTF-EXPAR es equivalente a la prueba de PCR cuantitativa, con un valor predictivo positivo del 89% y un valor predictivo negativo del 93%. Esperamos publicar los resultados completos de estas pruebas en un futuro próximo”.
El grupo investigador se encuentra ahora buscando socios comerciales para obtener licencias rápidas para que el kit diagnóstico esté disponible próximamente.
La Universidad de Birmingham fue fundada el 24 de marzo de 1900 de la mano de Victoria I del Reino Unido y es, con 27.000 estudiantes la mayor universidad en la metrópoli inglesa Birmingham y también una de las más grandes de toda Inglaterra.
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