Pruebas rápidas y económicas pueden detectar el genoma del virus COVID-19 sin privación de PCR – ScienceDaily

La prueba Harmony COVID-19 es una prueba de diagnóstico que, al igual que las pruebas PCR para COVID-19, detecta el material genético del virus SARS-CoV-2. Pero mientras que las pruebas de PCR convencionales pueden tardar varias horas, el kit Harmony puede proporcionar resultados en menos de 20 minutos para algunas muestras y con una precisión similar.

«Diseñamos la prueba para que sea de bajo costo y lo suficientemente simple como para usarse en cualquier lugar», dijo Barry Lutz, profesor asociado de bioingeniería e investigador del Instituto Brotman Baty de Medicina de Precisión de la UW. «Esperamos que el bajo costo haga que las pruebas de alto rendimiento sean más accesibles localmente y en todo el mundo».

Lutz es el autor principal de un artículo publicado el 15 de diciembre en Avances de la ciencia que describe el kit de prueba Harmony COVID-19. Los investigadores desarrollaron Harmony para que sea simple y fácil de usar, empleando reactivos listos para usar. La prueba utiliza un método «similar a la PCR» para detectar la presencia del genoma del ARN del SARS-CoV-2 en una muestra de hisopo nasal con la ayuda de un detector pequeño y de bajo costo, también diseñado por el grupo de Lutz. Se utiliza un teléfono inteligente para operar el detector y leer los resultados. El detector puede manejar hasta cuatro muestras a la vez y cabría en la guantera de un automóvil estándar.

La precisión de las pruebas de COVID-19 ha sido un problema apremiante durante la pandemia. Muchos kits de antígenos caseros para COVID-19, que detectan fragmentos de las proteínas creadas por el virus en lugar de su material genético, tienen una precisión del 80-85 %, aunque la precisión puede disminuir con la variante omcron, que alberga una cantidad relativamente grande de mutaciones. no se encuentra en otras cepas. Las pruebas de PCR generalmente tienen una precisión del 95% o superior, un punto de referencia clave de la FDA, pero requieren un equipo costoso y una larga espera para obtener resultados.

Los resultados iniciales informados en el documento muestran que el kit Harmony tiene una precisión del 97 % para hisopos nasales. El kit Harmony detecta tres regiones diferentes del genoma del virus. Si una nueva variante tiene muchas mutaciones en una región, la nueva prueba aún puede detectar las otras dos. Puede, por ejemplo, detectar la variante omcron, que presenta decenas de mutaciones en la región del genoma que codifica la denominada proteína espiga.

Aunque las pruebas basadas en PCR, o reacción en cadena de la polimerasa, son extremadamente precisas, una limitación fundamental es que las pruebas de PCR requieren docenas de ciclos de calentamiento y enfriamiento para detectar el material genético en una muestra. La prueba desarrollada por el equipo de UW soluciona este problema al basarse en un método similar a la PCR conocido como RT-LAMP, que no tiene los mismos requisitos estrictos de ciclos de temperatura.

«Esta prueba funciona a una temperatura constante, por lo que elimina el tiempo de calentamiento y enfriamiento y da resultados en unos 30 minutos», dijo Lutz.

Lutz y dos colegas crearon una nueva empresa UW, Anavasi Diagnostics, que el año pasado recibió $300 000 de WE-REACH y luego recibió $14,9 millones en subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud para desarrollar el prototipo del kit Harmony en un solo producto. y aumentar la producción para ayudar a abordar la continua escasez de pruebas de diagnóstico de COVID-19.

Inicialmente, Lutz y su equipo esperan que los kits puedan estar disponibles antes para su uso en clínicas, así como en otros entornos supervisados ​​médicamente, como lugares de trabajo y escuelas. Posteriormente, les gustaría adaptar la prueba para uso doméstico.

«Durante mucho tiempo, las opciones han sido una prueba de PCR, que es costosa y, por lo general, demora un día o más en obtener un resultado, o una prueba de antígeno rápida que brinda resultados rápidos y es de bajo costo, pero generalmente tiene menor precisión. en comparación con una prueba PCR de laboratorio», dijo Lutz. «Desde el primer día, diseñamos nuestro ensayo para que se pudiera lograr a bajo costo y con un gran volumen, al mismo tiempo que brindamos resultados rápidos con un rendimiento similar al de la PCR».

La financiación de NIH apoyará la producción de alto volumen en una nueva instalación de Anavasi cerca de Seattle.

«Planeamos hacer que nuestra prueba sea accesible y asequible en todo el mundo», dijo Lutz.

El autor principal del artículo es Nuttada Panpradist, un alumno reciente de doctorado en bioingeniería de la UW. El segundo autor es Enos Kline, investigador de la UW en bioingeniería, que inició el proyecto a principios de 2020. Los coautores del Departamento de Bioingeniería son los estudiantes de doctorado Robert Atkinson, Ian Hull, Qin Wang y Shane Gilligan-Steinberg; los investigadores Michael Roller, Jack Henry Kotnik, Crissa Bennett y Daniel Leon; y la estudiante de doctorado Amy Oreskovic. Otros coautores, todos en la UW, son Victoria Lyon en el Departamento de Medicina Familiar; Matthew Thompson, profesor de salud global y Helen D. Cohen profesora de medicina familiar; Peter Han en el Departamento de Ciencias del Genoma; Lea Starita, profesora asistente de ciencias del genoma; y Paul Drain, profesor asociado de salud global, medicina y epidemiología. La investigación fue financiada por el Estudio de la gripe de Seattle y los Institutos Nacionales de Salud.