À medida que a variante omicron BA.5 continua a se espalhar, os especialistas em saúde estão se preparando cada vez mais para um futuro em que essas variantes do COVID-19 surgem, aumentam e diminuem, semelhante à gripe sazonal. Uma parte importante de acompanhar essas mudanças será a capacidade de monitorar rapidamente o vírus em uma “escala populacional”, um esforço que exigirá testes precisos e ultrarrápidos.
Para ajudar a enfrentar esse desafio, pesquisadores da Escola de Ciências da IUPUI estão desenvolvendo um novo biossensor com potencial para atingir a velocidade e a eficiência necessárias para o futuro dos testes COVID-19.

O trabalho foi relatado recentemente em Interfaces de Material Aplicado ACS , uma revista da American Chemical Society. É liderado por Rajesh Sardar, professor de química e biologia química na Escola de Ciências, e Adrianna Masterson, uma estudante de pós-graduação no laboratório de Sardar na época do estudo.

“Todo mundo está perseguindo testes de alto rendimento; esse tipo de análise de alta velocidade é essencial para o futuro da luta contra o COVID-19”, disse Sardar. "Há muitas vantagens em nossa tecnologia em particular:é rápida, eficiente, precisa e sensível sem precedentes."

Em termos de velocidade, o teste COVID-19 do laboratório de Sardar pode atualmente analisar amostras de 96 indivíduos em menos de três horas, disse ele. Em termos de eficiência, o sistema requer apenas 10 microlitros de sangue.

Em comparação, um pedido típico de painel de sangue por um médico de cuidados primários coleta 10 mililitros de sangue – mais de 1.000 vezes mais.

O sensor também funciona com outros tipos de amostras, como saliva, disse Sardar. Mas o estudo foi realizado usando sangue, pois é o fluido corporal mais complexo e, portanto, o melhor indicador da precisão de um sensor. Todas as amostras de teste foram obtidas do Indiana Biobank, que forneceu 216 amostras de sangue, incluindo 141 amostras de pacientes com COVID-19 e 75 amostras de controle saudáveis.

Com base em uma análise cega, os pesquisadores da IUPUI descobriram que a taxa de precisão do biossensor era de 100% e sua taxa de especificidade era de 90%. Em outras palavras, o sensor nunca relatou um falso negativo e apenas relatou um falso positivo em 1 de 10 amostras. Para fins de segurança pública, Sardar disse que a ausência de falsos negativos é mais importante do que falsos positivos, porque uma pessoa com um falso negativo pode infectar outras sem saber, enquanto uma pessoa com um falso positivo não é um perigo.

Além disso, Sardar disse que o sensor é altamente preciso para medir a concentração de anticorpos COVID-19 do corpo. Isso ocorre porque ele detecta não apenas a proteína spike do vírus, mas também as proteínas criadas pelo corpo para proteger contra o vírus – imunoglobina G, ou IgG.

Ele também disse que a capacidade de medir anticorpos COVID-19 é significativa porque muitos testes de anticorpos COVID-19 atualmente aprovados sob a autorização de uso de emergência da FDA não fornecem contagens específicas de anticorpos, apesar do fato de que esse número indica a força da imunidade de uma pessoa a infecção.

“Medir com precisão os níveis de imunidade dos pacientes será fundamental para a proteção contra o COVID-19 daqui para frente”, disse Sardar. "Isso pode ser visto claramente em nosso estado atual de coisas, já que variantes como omicron - e mais recentemente, BA.5 - estão infectando até mesmo indivíduos totalmente vacinados e reforçados".

Para alcançar seus resultados, o biossensor do laboratório de Sardar usa nanoprismas triangulares de ouro sintetizados quimicamente, que fornecem uma resposta óptica excepcionalmente poderosa até mesmo para quantidades minúsculas de IgG. Isso também significa que o sensor pode detectar anticorpos nos estágios iniciais da infecção.

O trabalho, que começou nos primeiros dias da pandemia, baseia-se em resultados promissores iniciais publicados em junho de 2021. Em seguida, a Sardar pretende refinar ainda mais a tecnologia, com o objetivo de poder processar 384 amostras em menos de uma hora— ou 5.000 amostras por dia, se usado em um centro de testes maior.

"Esta pesquisa é sobre a preparação para o futuro", disse Sardar, que também é pesquisador da Universidade de Indiana Melvin e Bren Simon Comprehensive Cancer Center. "A cepa H1N1 da gripe tem quase 100 anos. Espero que o coronavírus também esteja conosco por muito tempo. Olhando para o futuro, precisamos encontrar maneiras de medir as infecções de muitas pessoas, ou os riscos de infecção, de forma rápida e fácil. e eficiente para ficar um passo à frente do vírus." + Explorar mais

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