Combinan un inmunoanálisis y un mini espectrómetro de masas para la detección de la malaria

Actualmente, existen varias tecnologías diferentes para diagnosticar la malaria, pero cada una tiene inconvenientes. La PCR, por ejemplo, es muy sensible y específica, pero requiere un procesamiento de muestras inicial y un equipo especializado. Si bien las pruebas de PCR en el punto de atención y en el hogar han llegado al mercado en los últimos años, estos ensayos son bastante costosos.

También existen pruebas rápidas de antígeno para la malaria, pero estas pruebas pueden ser costosas. La microscopía es el estándar de oro tradicional para diagnosticar la malaria, pero requiere mucha mano de obra y es subjetiva, además de técnicamente desafiante. Se ha desarrollado un flujo de trabajo de detección de proteínas que combina inmunoensayos en papel con espectrometría de masas miniaturizada para permitir pruebas de diagnóstico en áreas con recursos limitados.

Imagen: El espectrómetro de masas portátil Continuity ofrece una alta sensibilidad y un amplio rango de masas para el análisis químico en el campo (Fotografía cortesía de BaySpec)

Los bioquímicos de la Universidad Estatal de Ohio (Columbus, OH, EUA), utilizaron la tecnología de sonda iónica para la detección de la malaria y sugirieron que podría aplicarse para la vigilancia y detección de la enfermedad a gran escala. Las sondas brindan una alternativa más estable a los reactivos utilizados en los inmunoensayos convencionales, lo que las hace potencialmente útiles para trabajar en áreas donde el almacenamiento en frío no está ampliamente disponible. Las sondas permanecen estables durante varias semanas en condiciones ambientales y están diseñadas para liberar, tras el tratamiento con hidróxido de amonio, etiquetas de masa que se pueden detectar mediante espectrometría de masas de ionización por pulverización de papel.

Los investigadores sintetizaron sondas iónicas sensibles al pH y las combinaron con anticuerpos monoclonales específicos del antígeno de la malaria, la proteína rica en histidina 2 (PfHRP2) de Plasmodium falciparum. Luego utilizaron los conjugados de sonda iónica y anticuerpo en un inmunoensayo en papel para capturar el antígeno PfHRP2 de la sangre total no tratada. Después del inmunoensayo, las sondas iónicas unidas se escindieron y las etiquetas de masa liberadas se analizaron a través de una estrategia de espectrometría de masas de pulverización de papel en chip.

La prueba pudo detectar el antígeno de la malaria PfHRP2, en suero humano no tratado, a niveles de hasta 0,216 nmol/L, por debajo del umbral de sensibilidad de 0,227 nmol/L recomendado por la Organización Mundial de la Salud para evaluar pacientes sintomáticos. En términos de costo, la prueba es actualmente más costosa que el extremo inferior del mercado de las pruebas rápidas de antígeno, pero se espera que los costos bajen una vez que la prueba esté completamente desarrollada y se fabrique a escala. El equipo utilizó un espectrómetro de masas en miniatura Continuity (BaySpec, José, CA, EUA).

Abraham Badu-Tawiah, PhD, profesor de química y autor principal del estudio, dijo: “Los espectrómetros de masas más grandes deben funcionar continuamente para mantener el rendimiento. No es así con los instrumentos portátiles. El espectrómetro de masas portátil es resistente y puede apagarse cuando no se usa y encenderse cuando sea necesario. Solo toma 10 minutos prepararlo para el análisis”.

Los autores concluyeron que la estabilidad y sensibilidad de la plataforma de inmunoensayo en papel desarrollada permitirá que los espectrómetros de masas en miniatura se utilicen para la detección de malaria en el punto de atención, así como en la detección de vigilancia a gran escala para ayudar a los programas de erradicación. El estudio fue publicado el 4 de octubre de 2022 en la revista Analytical Chemistry.

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