Plataforma de análisis de bajo costo para la COVID-19 combina sensibilidad de la PCR y velocidad de pruebas de antígeno

El ADN es mejor conocido por sus propiedades genéticas, pero también se puede plegar y formar estructuras a nanoescala personalizadas que pueden realizar funciones o unirse específicamente a otras estructuras como lo hacen las proteínas. Ahora, un nuevo estudio ha demostrado que las pequeñas redes tejidas con hebras de ADN pueden atrapar la proteína Spike del virus SARS-CoV-2 que causa la COVID-19, iluminando el virus para una prueba de diagnóstico rápida pero sensible, y también impidiendo la infección de las células, abriendo así una nueva ruta posible al tratamiento antiviral.

Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (Champaign, IL, EUA), demostraron la capacidad de las redes de ADN para detectar e impedir la COVID-19 en cultivos de células humanas. Las redes de ADN se diseñaron para unirse a la proteína Spike del coronavirus, la estructura que sobresale de la superficie del virus y se une a los receptores de las células humanas para infectarlas. Una vez atadas, las redes emiten una señal fluorescente que se puede leer con un dispositivo portátil económico en aproximadamente 10 minutos. Los investigadores demostraron que sus redes de ADN se dirigieron de manera efectiva a la proteína Spike y pudieron detectar el virus a niveles muy bajos, equivalentes a la sensibilidad de las pruebas de PCR, estándar de oro, que detectan el material genético del virus, pero pueden tardar un día o más en arrojar resultados. de un laboratorio clínico.

La técnica tiene varias ventajas. No necesita ninguna preparación o equipo especial, y se puede realizar a temperatura ambiente, por lo que todo lo que haría un usuario sería mezclar la muestra con la solución y leerla. Los investigadores estimaron en su estudio que el método costaría 1,26 dólares por prueba. La técnica puede detectar el virus completo, que aún es infeccioso, y diferenciarlo de fragmentos que ya no sean infecciosos. Esto no solo brinda a los pacientes y médicos una mejor comprensión de si son infecciosos, sino que podría mejorar en gran medida el modelado y el seguimiento de brotes activos a nivel comunitario, como a través de aguas residuales. Además, las redes de ADN inhibieron la propagación del virus en cultivos de células vivas, y la actividad antiviral aumentó con el tamaño del andamio de la red de ADN. Esto apunta al potencial de las estructuras de ADN como agentes terapéuticos. La plataforma de red de ADN se puede adaptar a otros virus e incluso multiplexarse ​​para que una sola prueba pueda detectar varios virus.

“Esta plataforma combina la sensibilidad de las pruebas de PCR clínicas y la velocidad y el bajo costo de las pruebas de antígenos”, dijo el líder del estudio, Xing Wang, profesor de bioingeniería y química en Illinois. “Necesitamos pruebas como esta por un par de razones. Una es prepararse para la próxima pandemia. La otra razón es rastrear epidemias virales en curso, no solo de coronavirus, sino también de otros virus mortales y económicamente impactantes como el VIH o la influenza”.

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Universidad de Illinois en Urbana-Champaign