Prueba diagnóstica nueva de COVID-19 detecta el virus SARS-CoV-2 incluso cuando muta

La prueba llamada VaNGuard (Variant Nucleotide Guard) que ha sido desarrollada por un equipo de científicos liderados por la Universidad Tecnología Nanyang (Singapur) hace uso de una herramienta de edición de genes conocida como CRISPR, que es usada ampliamente en investigación científica para alterar las secuencias de ADN y modificar la función del gen en células humanas bajo condiciones de laboratorio, y más recientemente, en aplicaciones diagnósticas.
La prueba VaNGuard se basa en una mezcla de reacción que contiene enAsCas12a, una variante de la enzima Cas12a que actúa como un par de "tijeras moleculares". La enzima enAsCas12a está 'programada' para enfocar segmentos específicos del material genético del SARS-CoV-2 y eliminarlos del resto de su genoma viral. Cortando exitosamente segmentos es cómo la enzima 'detecta' la presencia del virus. La programación se realiza mediante dos moléculas diferentes conocidas como ARNs guía, que están diseñadas para reconocer sitios específicos en el genoma del SARS-CoV-2.
Los científicos han decidido usar dos ARNs guía que reconocen secuencias que son extremadamente similares entre las variantes de SARS-CoV-2 y que son también únicas para el virus. Cada ARN guía se predice por computación para reconocer más del 99,5% de los miles de aislamientos de SARS-CoV-2 que hasta ahora han sido secuenciados en todo el mundo. Hasta ahora, la plataforma diagnóstica hecha en NTU puede reconocer hasta dos mutaciones dentro de los sitios objetivo en el genoma del SARS-CoV-2.
Cuando el virus SARS-CoV-2 o una de sus variantes es detectado en una muestra, la enzima Cas12 variante enAsCas12a, construida por ingeniería, se vuelve hiperactiva y empieza a cortar otro material genético detectable en la muestra también, incluyendo una molécula marcada con un colorante fluorescente que se añade a la mezcla de reacción. Cuando la molécula es cortada, empieza a brillar. Este brillo es recogido por un lector de micro placa, un instrumento de laboratorio que puede detectar y cuantificar los fotones de luz emitidos por la molécula.
Además de su capacidad para detectar el SARS-CoV-2 incluso cuando mute, la prueba VaNGuard puede usarse en muestras crudas de paciente en un ambiente clínico sin necesidad de purificación del ARN y da resultados en 30 minutos. Esta es una tercera parte del tiempo de la prueba estándar de oro, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que requiere de purificación del ARN en las instalaciones de un laboratorio. Los científicos esperan que la prueba VaNGuard pueda ser empleada en entornos donde es primordial confirmar rápidamente el estatus del COVID-19 de las personas. En el futuro, planean realizar más experimentos para refinar aún más su estuche diagnóstico, obteniendo la aprobación regulatoria de autoridades pertinentes, y comercializarlo en asociación con compañías de diagnóstico.
Para que la prueba sea más fácil de usar, una vez haya sido aprobada para su implementación, los científicos integraron la prueba en una tira de papel tratada especialmente que se parece a una prueba de embarazo. La tira de papel es sumergida en un tubo que contiene la muestra nasofaríngea cruda y la mezcla de reacción. En la presencia de un virus SARS-CoV-2 o su variante, dos bandas fuertes aparecerán en la tira de papel. En ausencia del virus, solo aparecerá una banda. Los científicos validaron la capacidad de la prueba VaNGuard para detectar las variantes del SARS-CoV-2 sintetizando una muestra de ARN que tiene la misma secuencia mutada como una variante conocida de SARS-CoV-2. Añadieron cantidades diferentes de la muestra sintetizada a su prueba y observaron dos bandas fuertes cuando la tira de papel fue sumergida en cada mezcla de reacción. Esto indica que la prueba VaNGuard es robusta contra secuencias virales mutadas. Los científicos también desarrollaron una aplicación de teléfono móvil para facilitar la interpretación de las tiras de papel.
"Los virus son muy inteligentes. Pueden mutar, editar o barajar su material genético, significando que las pruebas diagnósticas pueden no detectarlos. Por lo tanto, gastamos esfuerzo considerable en desarrollar una prueba robusta y sensible que pueda detectar los virus incluso si cambian sus secuencias genéticas”, dijo el profesor asociado de NTU Tan Meng How, quien lideró el estudio. "Además, hacer pruebas frecuentes es esencial para ayudar a romper la transmisión del virus dentro de las poblaciones, así que hemos desarrollado nuestras pruebas para ser rápidas y asequibles, haciendo posible implementarlas en entornos de bajos recursos".

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Universidad Tecnología Nanyang