Nuevo sistema acelerará el desarrollo de nuevas pruebas de diagnóstico

A diferencia de las pruebas de reacción en cadena de la polimerasa, o PCR, que requieren acceso a laboratorios sofisticados operados por personal capacitado, las pruebas isotérmicas como la amplificación de ADN mediada por bucle (LAMP) pueden ofrecer resultados rápidos y precisos al crear interacciones entre los productos químicos y las cadenas de ADN contenidas en el muestras del paciente y entregar resultados rápidos en el punto de atención. Sin embargo, en muchos casos, esas pruebas rápidas están diseñadas y desarrolladas para un propósito específico, lo que puede generar una complejidad innecesaria y dificultar que una prueba se adapte fácilmente para su uso en un diagnóstico diferente. Los investigadores ahora han desarrollado un enfoque más generalizable para la creación de nuevas pruebas, creando una herramienta de software capaz de convertir los gráficos de reacción en sugerencias sobre cómo se pueden usar los cebadores y las reacciones químicas para crear los resultados de diagnóstico deseados. Según sus desarrolladores, el software, que ayuda a acelerar el proceso de creación de nuevas pruebas de diagnóstico, podría ayudar a combatir futuras pandemias.

El sistema, desarrollado por un equipo de bioingenieros y químicos de la Universidad de Glasgow (Escocia, Reino Unido) y la Universidad Shanghai Jiao Tong (Shanghai, China), sugiere nuevas vías de reacción para acelerar el diseño y desarrollo de nuevas pruebas de diagnóstico. Está disponible gratuitamente para que otros investigadores de todo el mundo investiguen, adapten y utilicen, también se puede utilizar para identificar las primeras etapas de enfermedades no infecciosas como el cáncer, lo que podría ayudar a los pacientes a recibir un tratamiento más oportuno. Los investigadores comenzaron primero desarrollando gráficos de reacción: representaciones de los procesos biomecánicos que permiten pruebas de diagnóstico rápidas como la amplificación de cebado cruzado (CPA) y LAMP.

Probaron la eficacia del software usándolo para diseñar cebadores y reacciones químicas para cuatro pruebas de diagnóstico diferentes: tres para enfermedades infecciosas y una para el cáncer, una enfermedad no transmisible. Los investigadores crearon con éxito una prueba multiplexada para una forma de VIH con altos niveles de variaciones de secuencia, una prueba altamente sensible para la tuberculosis y un estudio para analizar muestras clínicas de pacientes para detectar la presencia de hepatitis B. El equipo también desarrolló un ensayo para detectar secuencias cortas de miARN relevantes en el diagnóstico y pronóstico de cánceres, incluidos el carcinoma oral de células escamosas, el cáncer de mama y el glioma. Utilizaron sus ensayos de diagnóstico de nuevo diseño para analizar muestras derivadas de pacientes de laboratorios clínicos en China. Luego, los investigadores confirmaron sus resultados usando pruebas de PCR separadas. Probaron sus resultados con los diagnósticos LAMP para las mismas enfermedades y descubrieron que sus resultados eran más específicos y reproducibles que las pruebas LAMP.

“Nuestro sistema programable automatiza gran parte del trabajo inicial de prueba y error que se dedica al desarrollo de nuevas pruebas, y hemos demostrado que se puede utilizar para diagnosticar de forma fiable una muestra representativa útil de enfermedades transmisibles y no transmisibles. Es un descubrimiento emocionante y sugiere muchas aplicaciones potenciales en medicina”, dijo el profesor Jon Cooper, de la Escuela de Ingeniería James Watt de la Universidad de Glasgow, quien es el autor principal del artículo.

"Nuestro sistema programable ofrece una nueva ruta para respaldar ese tipo de desarrollo de diagnóstico rápido", agregó el Dr. Julien Reboud, coautor del artículo de la Universidad de Glasgow. “Estamos ansiosos por hacerlo lo más accesible posible para otros investigadores de todo el mundo, por lo que hemos hecho que todos nuestros gráficos y datos estén disponibles gratuitamente en línea. Esperamos que sea de utilidad real para investigadores y médicos en una amplia gama de aplicaciones, y esperamos ver las nuevas aplicaciones que encontrarán para el sistema”.

Enlaces relacionados:
Universidad de Glasgow  
Universidad Shanghai Jiao Tong