Biosensor óptico detecta virus de la viruela del mono en POC

Una nueva variante del virus de la viruela del mono (MPOX) ha causado una tasa de mortalidad de aproximadamente el 5 % entre los infectados en la República Democrática del Congo desde 2023, y muchas de las víctimas son niños. Desde entonces, esta variante se ha extendido a muchos otros países. El 14 de agosto, la Organización Mundial de la Salud declaró el brote como una emergencia de salud pública de importancia internacional. Además, otra variante del MPOX, que es menos mortal, desencadenó un brote que ya se ha extendido a más de 100 países desde 2022. Los síntomas del MPOX, como fiebre, dolor, erupciones y lesiones, se parecen mucho a los de otras infecciones virales, lo que dificulta que los médicos diferencien la viruela del mono de enfermedades similares simplemente mediante la observación. Actualmente, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es el único método de diagnóstico aprobado para el MPOX. Sin embargo, la PCR es costosa, requiere un laboratorio y puede tardar varios días o incluso semanas en obtener resultados. Por lo tanto, existe una necesidad apremiante de herramientas de diagnóstico más eficientes y rentables para controlar la propagación del MPOX y prepararse para posibles pandemias futuras.

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego (La Jolla, California, EUA) y de la Universidad de Boston (Boston, Massachusetts, EUA) y sus colegas han desarrollado un biosensor óptico capaz de detectar rápidamente la viruela del mono, el virus responsable de la mpox. Esta innovadora tecnología podría permitir a los médicos diagnosticar la enfermedad en el punto de atención, eliminando la necesidad de esperar los resultados del laboratorio. En su estudio, el equipo utilizó una plataforma de detección digital llamada sensor de imágenes de reflectancia interferométrica de diversidad de píxeles (PD-IRIS) para identificar el virus. Analizaron muestras tomadas de las lesiones de un paciente con mpox confirmado incubándolas con anticuerpos monoclonales contra la viruela del mono que se unen a las proteínas de superficie del virus. Luego, este complejo virus-anticuerpo se transfirió a pequeñas cámaras en chips de silicio en la superficie del sensor, que fueron tratados para fijar estas nanopartículas.

Imagen: Una prueba de punto de atención basada en biosensor óptico sin etiqueta para la detección rápida del virus de la viruela del mono (Foto cortesía de Biosensors and Bioelectronics)

El sensor se activó al hacer brillar simultáneamente longitudes de onda precisas de luz roja y azul sobre los chips, lo que provocó interferencias. Estas interferencias dieron como resultado variaciones sutiles en la respuesta cuando estaban presentes las nanopartículas de anticuerpos contra el virus. Una cámara a color captó esta pequeña señal y contó partículas individuales con alta sensibilidad. El equipo también analizó muestras del virus del herpes simple y del virus de la viruela bovina, que tienen síntomas clínicos similares a los del mpox. Los resultados, publicados en Biosensors and Bioelectronics, mostraron que el biosensor podía distinguir eficazmente el mpox de estos otros virus, lo que demuestra su especificidad para identificar la viruela del mono. En dos minutos, la prueba podía confirmar si un paciente tenía viruela del mono, y todo el proceso, desde la recolección de la muestra hasta el análisis de datos en tiempo real, demoraba unos 20 minutos.

En un entorno clínico, la velocidad de esta prueba permitiría a los proveedores de atención médica diagnosticar el mpox mucho más rápidamente que el método tradicional de enviar muestras a un laboratorio. Este diagnóstico rápido es especialmente crucial en regiones con recursos sanitarios limitados, ya que puede ayudar a frenar la propagación del virus. El diagnóstico temprano también permite a los médicos iniciar el tratamiento más rápidamente, si está disponible. Los investigadores planean producir en masa estas pruebas en forma de kit para distribuirlas a las clínicas, lo que reducirá aún más los costos. Un solo kit podría potencialmente detectar múltiples virus, como la sífilis o el VIH. El equipo tiene como objetivo comercializar la tecnología, no solo para abordar la necesidad urgente de pruebas rápidas de mpox en la República Democrática del Congo, sino también para evitar que los brotes se conviertan en pandemias. Sin embargo, los investigadores enfatizan que será necesario el apoyo del gobierno para que estas herramientas de diagnóstico estén disponibles, ya que existe un interés limitado del mercado en abordar futuras amenazas para la salud.