Los investigadores del MIT han desarrollado una prueba en papel que puede diagnosticar la infección por Zika en 20 minutos. A diferencia de las pruebas existentes, el nuevo diagnóstico no reacciona de forma cruzada con el virus Dengue, un pariente cercano del virus Zika que puede producir falsos positivos en muchosPruebas de zika.
Esta prueba podría ofrecer un diagnóstico fácil de usar, barato y portátil en países donde el zika y el dengue son frecuentes y la prueba estándar de oro que mide el ARN viral en el torrente sanguíneo no está disponible.
"Es importante tener una sola prueba que pueda diferenciar entre los cuatro serotipos de Dengue y Zika, porque circulan juntos. Se propagan por el mismo mosquito", dice Kimberly Hamad-Schifferli, profesora asociada de ingeniería enUniversidad de Massachusetts en Boston, científico visitante en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, y coautor principal del artículo.
Los investigadores trabajaron con científicos de todo el mundo para probar el nuevo dispositivo en muestras de pacientes y confirmaron que puede distinguir con precisión el virus Zika de los virus relacionados.
Lee Gehrke, profesor de Hermann LF von Helmholtz en el Instituto de Ingeniería Médica y Ciencia IMES del MIT, también es autor principal del estudio, que aparece en la edición del 27 de septiembre de Medicina traslacional de la ciencia . Los primeros autores del artículo son la científica investigadora de IMES Irene Bosch y la postdoctoral del Departamento de Ingeniería Mecánica, Helena de Puig.
No más falsos positivos
Uno de los mayores desafíos para diagnosticar Zika es que muchas de las pruebas se basan en anticuerpos que interactúan con una proteína viral llamada NS1, que se encuentra en el torrente sanguíneo de pacientes infectados. Desafortunadamente, se conocen muchos otros virus de la misma familia.como flavivirus, tienen versiones similares de NS1 y pueden producir un falso positivo. Los flavivirus incluyen el virus del Nilo Occidental y el virus que causa la fiebre amarilla, así como el virus del dengue.
En un esfuerzo por crear un diagnóstico más preciso, el equipo del MIT se propuso encontrar anticuerpos que interactuarían exclusivamente con la proteína NS1 producida por el virus Zika, así como anticuerpos específicos para NS1 de cada una de las cuatro cepas diferentes del denguevirus.
Para lograr esto, los investigadores expusieron a los ratones a los virus Zika y Dengue y luego seleccionaron los anticuerpos resultantes, en pares, contra cada versión de flavivirus de la proteína NS1. Esto les permitió identificar pares de anticuerpos que reaccionan solo con una versión deNS1 y no ninguno de los otros.
"Sabíamos por análisis informático que si buscábamos lo suficiente, y descubrimos el repertorio de las células B de estos animales, eventualmente encontraríamos esos anticuerpos", dice Bosch. "Pudimos eliminar los pocos anticuerposdentro del repertorio que te daría unicidad en la detección "
Los investigadores utilizaron estos pares para crear cinco pruebas separadas, una para cada virus. Cubrieron tiras de papel con un anticuerpo de cada par, mientras que el segundo anticuerpo se unió a las nanopartículas de oro. Después de agregar la muestra de sangre del paciente a una solución deEn estas nanopartículas, la tira de papel se sumerge en la solución. Si la proteína NS1 objetivo está presente, se adhiere a los anticuerpos en la tira de papel, así como a los anticuerpos unidos a las nanopartículas, y aparece una mancha de color en la tira en 20 minutos.
Este enfoque requiere cinco tiras reactivas por muestra para analizar cada virus, pero los investigadores ahora están trabajando en una versión que pruebe las cinco con una sola tira.
La mayoría de los países donde el Zika y el Dengue son frecuentes no permiten que las muestras de pacientes se envíen fuera del país, por lo que los investigadores viajaron a varios países, incluidos México, Colombia, India y Brasil, para probar sus dispositivos con muestras de pacientes.
Descubrieron que sus resultados eran comparables a los obtenidos por las pruebas de reacción en cadena de la polimerasa PCR, que detectan ARN viral en el torrente sanguíneo. Las pruebas de PCR no se usan ampliamente en áreas donde se encuentra el virus del Zika porque requieren personal capacitado y equipo de laboratorioque no están disponibles en todas partes.
virus emergentes
El dengue infecta anualmente a cientos de millones de personas, principalmente en regiones tropicales. Por lo general, no es mortal, pero en áreas donde circula más de un serotipo, es más probable que produzca una enfermedad grave y potencialmente mortal. Aun diagnóstico que pueda distinguir entre los cuatro serotipos de la fiebre del dengue podría brindar a los médicos una forma de descubrir desde el principio cuándo un nuevo serotipo ha ingresado a su región.
"Cuando hemos viajado a los lugares donde estos virus son problemas, la gente de allí por unanimidad dice que necesitan más vigilancia. Necesitan saber qué virus circulan en sus entornos", dice Gehrke.
Los investigadores creen que su enfoque también debería permitirles desarrollar rápidamente pruebas de diagnóstico para otros virus relacionados que podrían surgir en el futuro.
"Al examinar este grupo de anticuerpos que tenemos contra todos estos antígenos que tenemos, como West Nile, ya sabemos qué tan bien reaccionan. Entonces esa es información que podríamos usar en el futuro para desarrollar pruebas adicionales que puedan usarse paradetectar otros virus emergentes ", dice Gehrke.
Ahora están trabajando en un diagnóstico para el emergente virus Powassan, que se transmite por la misma garrapata que propaga la enfermedad de Lyme. Powassan, que se encuentra principalmente en el noreste de los Estados Unidos y la región de los Grandes Lagos, causa una forma grave de encefalitis.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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