Sondas semelhantes a vírus podem ajudar a tornar os testes de COVID-19 mais precisos, de confiança
p Ilustração e imagem TEM do controle positivo SARS-CoV-2 feito de nanopartículas baseadas em vírus de plantas (à esquerda) e nanopartículas de bacteriófagos (à direita). Crédito:Soo Khim Chan / ACS Nano
p Nanoengenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram sondas novas e aprimoradas, conhecidos como controles positivos, que poderia facilitar a validação rápida, testes de diagnóstico pontuais para COVID-19 em todo o mundo. p Os controles positivos, feito de partículas semelhantes a vírus, são estáveis e fáceis de fabricar. Os pesquisadores dizem que os controles têm o potencial de melhorar a precisão dos novos testes COVID-19 que são mais simples, mais rápido e mais barato, tornando possível expandir os testes fora do laboratório.
p "Nosso objetivo é causar um impacto não necessariamente no hospital, onde você tem instalações de última geração, mas com poucos recursos, áreas carentes que podem não ter infraestrutura sofisticada ou pessoal treinado, "disse Nicole Steinmetz, professor de nanoengenharia na Escola de Engenharia da UC San Diego Jacobs.
p Os controles positivos são essenciais no laboratório - eles são usados para verificar se um teste ou experimento realmente funciona. Os controles positivos que são usados principalmente para validar os testes COVID-19 de hoje são RNAs sintéticos nus, plasmídeos ou amostras de RNA de pacientes infectados. Mas o problema é que o RNA e os plasmídeos não são estáveis como as partículas virais. Eles podem se degradar facilmente e exigir refrigeração, tornando-os inconvenientes e caros para enviar ao redor do mundo ou armazenar por longos períodos de tempo.
p Em um artigo publicado em 25 de novembro em
ACS Nano , Pesquisadores da UC San Diego, liderados por Steinmetz, relatam que, ao empacotar segmentos de RNA do vírus SARS-CoV-2 em partículas semelhantes a vírus, eles podem criar controles positivos para testes COVID-19 que são estáveis - eles podem ser armazenados por uma semana em temperaturas de até 40 graus C (104 graus F), e retém 70% de sua atividade mesmo após um mês de armazenamento - e pode passar na detecção como o novo coronavírus sem ser infeccioso.
p A equipe desenvolveu dois controles diferentes:um feito de nanopartículas de vírus de plantas, o outro, de nanopartículas de bacteriófagos. Usá-los é simples. Os controles são executados e analisados ao lado de uma amostra de paciente, fornecendo uma referência confiável para a aparência de um resultado de teste positivo.
p Para fazer os controles baseados em vírus de plantas, os pesquisadores usam o vírus da mancha clorótica do feijão-caupi, que infecta plantas de ervilha-roxa. Eles basicamente abrem o vírus, remover seu conteúdo de RNA, substituí-los por um modelo de RNA sintetizado contendo sequências específicas do vírus SARS-CoV-2, em seguida, feche tudo de volta.
p O processo para fazer os controles baseados em bacteriófagos começa com plasmídeos, que são anéis de DNA. Inseridas nesses plasmídeos estão as sequências de genes de interesse do vírus SARS-CoV-2, bem como genes que codificam para proteínas de superfície do bacteriófago Qbeta. Esses plasmídeos são então absorvidos pelas bactérias. Este processo reprograma a bactéria para produzir partículas semelhantes a vírus com sequências de ARN SARS-CoV-2 no interior e proteínas do bacteriófago Qbeta no exterior.
p Ambos os controles foram validados com amostras clínicas. Uma grande vantagem, os pesquisadores apontam, é que, ao contrário dos controles positivos usados hoje, eles podem ser usados em todas as etapas de um teste COVID-19.
p "Podemos usá-los como controles de processo completo - podemos executar a análise em paralelo com a amostra do paciente, começando desde a extração de RNA, "disse o primeiro autor, Soo Khim Chan, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Steinmetz. "Outros controles geralmente são adicionados em uma etapa posterior. Portanto, se algo deu errado nas primeiras etapas, você não será capaz de saber. "
p Até aqui, os pesquisadores adaptaram seus controles para uso no teste RT-PCR autorizado pelo CDC. Embora este seja atualmente o padrão ouro para os testes COVID-19, é caro, complexo, e pode levar dias para retornar os resultados devido à logística de envio de amostras para um laboratório com capacidade de PCR.
p Steinmetz, Chan e colegas estão agora trabalhando na adaptação dos controles para uso em testes de diagnóstico menos complexos, como o teste RT-LAMP, que pode ser feito no local, fora do laboratório e forneça os resultados imediatamente.
p "É uma abordagem relativamente simples da nanotecnologia para tornar os ensaios de baixa tecnologia mais precisos, "Steinmetz disse." Isso poderia ajudar a quebrar algumas das barreiras aos testes em massa de populações carentes nos EUA e em todo o mundo. "
p Título do artigo:"Biomimetic Virus-like Particles as Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Diagnostic Tools."