Prueba nueva de aliento basada en ARN para detectar la COVID-19 es más predictiva de la participación del tracto respiratorio inferior

Los investigadores han desarrollado un método único para detectar el SARS-CoV-2 en muestras de aliento mediante la detección de ARN viral.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Brown (Providence, RI, EUA), creó un dispositivo de prueba de aliento que transcribe de forma inversa el ARN de las partículas de virus en el aire en ADN, que luego puede ser analizado para detectar la COVID-19 mediante una prueba común de PCR. El dispositivo, denominado Bubbler, utiliza una mezcla de reacción enzimática para detectar el ARN viral y convertirlo en ADN, donde se puede medir con un instrumento de PCR. El Bubbler también puede codificar ese ADN con un código de barras, permitiendo vincular una muestra directamente al paciente del que proviene y utilizarla para la secuenciación.


El Bubbler es un tubo de vidrio con una pipeta de vidrio en el que los pacientes exhalan. El tubo se llena con una mezcla de reacción de transcripción inversa y aceite mineral frío. El nombre del dispositivo proviene del sonido burbujeante que se produce cuando el paciente exhala en el dispositivo. En el estudio, se examinaron 70 pacientes y se analizaron muestras de tres puntos en el tracto respiratorio: la saliva obtenida de raspaduras de lengua en la boca y muestras de 15 segundos de aliento exhalado recolectadas en el Bubbler que se compararon con una prueba de PCR con hisopo nasofaríngeo convencional.

El estudio determinó que el SARS-CoV-2 se puede detectar fácilmente en la respiración y es más predictivo de la afectación del tracto respiratorio inferior. El ARN viral se enriquece más en el aliento en comparación con las muestras orales; mientras que las muestras orales incluyen células involucradas con la replicación del SARS-CoV-2, las muestras de aliento, no. Esto sugiere que la señal viral detectada en el Bubbler proviene de partículas virales activas. Las pruebas de COVID-19 generalmente usan muestras recolectadas del tracto respiratorio superior mediante saliva o hisopado nasofaríngeo. Las muestras positivas contienen virus activo, pero la carga viral en el tracto respiratorio superior no se correlaciona con síntomas en el tracto respiratorio inferior, como neumonía.

La detección de virus por el Bubbler es similar a una prueba de PCR con hisopo en un hospital. Sin embargo, debido a que las pruebas de frotis detectan fragmentos de ARN viral en células que persisten en células previamente infectadas, las pruebas de PCR pueden dar un resultado positivo durante meses después de la infección. Por el contrario, el Bubbler detecta partículas virales en el aire y es una mejor medida del riesgo de contagio. También se puede adaptar para muestreo ambiental en hospitales, centros de transporte y entornos cerrados como oficinas, barcos y aviones. El código de barras devuelve una secuencia viral que también admite la identificación de cepas, lo que puede resultar útil a medida que se obtenga más información sobre la transmisibilidad y las posibles decisiones de tratamiento específicas de la cepa. También se puede utilizar para lotes simultáneos de muestras mezcladas, proporciona información adicional, como la carga viral y la identidad de la cepa, y elimina la necesidad de estabilizar una muestra, lo que permite, potencialmente, que el ensayo se realice en casa.

Los investigadores también demostraron cómo el Bubbler se podría adaptar para detectar virus en muestras en el aire. Para modelar el movimiento de las gotas exhaladas en el aliento humano, se agregaron tres muestras únicas de ácido nucleico a tres humidificadores personales en diferentes ubicaciones a diferentes distancias del Bubbler en una habitación con alto flujo de aire y una habitación con bajo flujo de aire. Aunque una exploración detallada de esta aplicación estaba más allá del alcance del estudio, los resultados demuestran el potencial de usar ácidos nucleicos en aerosol para mapear cuantitativamente el flujo de aire en espacios interiores y para detectar el SARS-CoV-2 en el aire.

“Es más probable que el Bubbler sea un mejor indicador de la infección actual que los hisopos nasofaríngeos”, dijo el investigador principal, William G. Fairbrother, profesor del Departamento de Biología Molecular, Biología Celular y Bioquímica de Brown. “La afectación del tracto respiratorio inferior es, a menudo, un precursor de la COVID-19 grave, por lo que existe un argumento a favor de un muestreo más directo usando el aliento exhalado”.

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Universidad de Brown