Una nueva herramienta puede detectar de manera rápida y confiable la presencia del virus del Ébola en muestras de sangre en concentraciones más bajas que las pruebas existentes, informan investigadores de EE. UU. El dispositivo tiene el potencial de ayudar a controlar futuros brotes de la infección mortal.
La enfermedad por el virus del Ébola es una fiebre hemorrágica viral que se estima que mata hasta el 89% de las personas que la contraen. Se propaga a través del contacto con la sangre, fluidos corporales u órganos de una persona o animal infectado. Descubierto por primera vez después de dos brotes simultáneos en Nzara, en Sudán del Sur, y Yambuku, en la República Democrática del Congo, desde entonces ha provocado docenas de brotes en las regiones tropicales del África subsahariana. El peor brote hasta la fecha ocurrió en África Occidental entre finales de 2013 y principios de 2016, y se estima que causó 11,323 muertes.
En los últimos años se ha desarrollado una selección de vacunas y terapias eficaces para el ébola. Desafortunadamente, sin embargo, no están ampliamente disponibles. En consecuencia, los funcionarios de salud generalmente combaten la enfermedad al intentar contener los brotes, un enfoque que se basa en poder identificar rápidamente las infecciones e inhibir una mayor transmisión. Sin embargo, esto es un desafío, ya que los síntomas del ébola (dolores corporales, sangrado, diarrea y fiebre) son muy inespecíficos, lo que significa que puede confundirse fácilmente con otras infecciones virales o malaria.
Mientras tanto, las pruebas existentes para la enfermedad, que incluyen técnicas basadas en PCR, ensayos de flujo lateral y ensayos de inmunoabsorción ligados a enzimas (ELISA), están limitadas por los largos tiempos de ensayo y la necesidad de dispositivos electrónicos adicionales para el procesamiento de muestras, técnicos capacitados e incluso frío. cadena de custodia. Además, tienden a no ser muy sensibles hasta que el virus ha tenido días para multiplicarse a niveles altos en el cuerpo.
En este último estudio, el patólogo clínico Abraham Qavi de la Universidad de Washington en St Louis y sus colegas proponen una alternativa basada en resonadores ópticos de microanillos, un tipo de dispositivo de modo de galería susurrante que se puede utilizar para la detección molecular de alta sensibilidad.
Estas herramientas toman su nombre del efecto originalmente descubierto para las ondas sonoras en la Whispering Gallery de la Catedral de San Pablo de Londres. Las palabras susurradas contra la pared de la cúpula se pueden escuchar claramente a más de 30 m de distancia, gracias a la forma en que las ondas sonoras viajan alrededor de la superficie cóncava. Este es un ejemplo del principio de resonancia acústica, un fenómeno que también se puede ver con ondas de luz a una escala mucho más pequeña.
Al explicar cómo su dispositivo de modo de galería de susurros puede detectar la presencia de pequeñas cantidades de moléculas relacionadas con el ébola en muestras de sangre, Qavi dice: “Atrapamos la luz en los resonadores y usamos la resonancia para mejorar y aumentar nuestra señal. Al monitorear dónde ocurre esta longitud de onda de resonancia, podemos saber qué cantidad de la molécula tenemos”.
La molécula en cuestión es un anticuerpo sensible desarrollado para reaccionar con una glicoproteína soluble liberada por el virus del Ébola. Esta proteína también es clave para las pruebas de diagnóstico actuales para el ébola, pero el nuevo anticuerpo es capaz de detectarlo en niveles más bajos. En las pruebas con sangre de animales infectados, los dispositivos resonadores de microanillos podrían detectar la glicoproteína de diagnóstico tan pronto como, o antes, que las pruebas líderes actuales. La prueba, que solo tomó 40 minutos, también proporcionó información sobre la concentración de glicoproteína viral. Esta información podría usarse potencialmente para adaptar los planes de tratamiento para pacientes individuales.
“Cada vez que puede diagnosticar una infección antes, puede asignar los recursos de atención médica de manera más eficiente y promover mejores resultados para el individuo y la comunidad”, dice Qavi. “Usando un biomarcador de la infección por ébola, hemos demostrado que podemos detectar el ébola en los primeros días cruciales después de la infección. Unos pocos días marcan una gran diferencia en cuanto a brindar a las personas la atención médica que necesitan y romper el ciclo de transmisión”.
El sistema automatizado ofrece detección de malaria rápida y confiable
“Se necesitan ensayos rápidos basados en biosensores para hacer frente a una gran cantidad de problemas de salud mundial, entre ellos la detección de infecciones por virus con el potencial de propagarse por todo el mundo”, dice Frank Vollmer, un físico de la Universidad de Exeter, Reino Unido, que no participó en el nuevo estudio. Los sensores de modo de galería susurrante, explicó, se han convertido en una de las tecnologías de biosensores más sensibles y multiplexadas que pueden abordar esta necesidad.
Agregó: “[Los investigadores] combinan de manera impresionante la alta sensibilidad y la lectura multiplexada del sensor de modo de galería de susurros con la detección específica de la glicoproteína del virus del Ébola en muestras de pacientes, proporcionando la aplicación de biosensor en modo de galería de susurros del mundo real que puede salvar vidas. ”
Con su estudio inicial completo, los investigadores ahora buscan miniaturizar el dispositivo y probar su enfoque de diagnóstico en personas infectadas.
El estudio se describe en Métodos de informes de celda.
