No todas las infecciones por SARS-CoV-2 son iguales. Hemos aprendido esto a través de múltiples olas de virus que están cobrando su precio en la población mundial. La mejora de las vacunas y las nuevas terapias antivirales que se dirigen a distintas moléculas virales (antígenos) y los cambios que experimentan con el tiempo han ayudado a suavizar este golpe. Sin embargo, para controlar la enfermedad aún mejor y en todas partes, debemos poder evaluar si las personas con variantes virales han sido infectadas y con qué, qué tipo de inmunidad protectora poseen y cómo responden a las vacunas y terapias.
Una forma obvia de lograr esto es a través de la detección de anticuerpos que produce el sistema inmunitario contra las proteínas del virus y los antígenos específicos de la variante. Es importante destacar que las vacunas COVID actualmente disponibles inducen la producción de anticuerpos contra la proteína Spike (S), pero rara vez la proteína N, mientras que la infección natural produce anticuerpos contra ambas proteínas. Esto permite que las respuestas inmunitarias se distingan claramente entre sí. Tener una forma de detectar estos diferentes tipos de anticuerpos podría informar las decisiones de atención médica y desarrollo de medicamentos de una manera más sistemática. Sin embargo, las tecnologías actuales de detección de anticuerpos consumen mucho tiempo, son demasiado costosas, a menudo requieren laboratorios clínicos, no pueden medir con precisión los niveles de anticuerpos contra múltiples antígenos, o sufren una combinación de estas deficiencias, lo que les impide ser capaz de generar rápida y eficazmente datos sobre anticuerpos en poblaciones globales.
Ahora, un estudio en profundidad de un equipo de investigación del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de la Universidad de Harvard demuestra que la tecnología de detección electroquímica portátil del Instituto conocida como eRapid podría ser un instrumento ideal para permitir la detección multiplexada y económica de diferentes SARS-CoV. -2-anticuerpos dirigidos en el punto de atención. El equipo, dirigido por el director fundador de Wyss, Donald Ingber, MD, Ph.D. y el científico sénior de Wyss, Pawan Jolly, Ph.D. demostraron que los sensores eRapid diseñados específicamente pueden detectar anticuerpos dirigidos a la llamada proteína nucleocápside (N) del virus a partir de muestras ultrapequeñas de plasma sanguíneo y gotas de sangre seca con una sensibilidad del 100 % y especificidad en menos de 10 minutos. Los hallazgos se publican en Biosensors and Bioelectronics.
Apuntando a la inmunidad inducida por COVID
Los nuevos hallazgos se basan en un estudio anterior que mostró que la tecnología eRapid es capaz de detectar simultáneamente ARN y anticuerpos específicos del SARS-CoV-2 en los mismos chips sensores electroquímicos. En su nuevo estudio, el equipo perfeccionó aún más la proteína N y la inmunidad inducida por virus. Usando sensores eRapid diseñados específicamente y una colección de 93 muestras clínicas de solo 1,5 microlitros en volumen, pudieron distinguir 54 pacientes con SARS-CoV-2 positivo de 39 individuos negativos en 10 minutos, con una sensibilidad del 100 % (todas las muestras positivas identificadas) y 100% de especificidad (todas las muestras negativas identificadas).
Nuevas posibilidades de diagnóstico
« Las características combinadas de eRapid lo convierten en una plataforma extremadamente útil para la detección rápida y multiplexada de anticuerpos emergentes en pacientes contra un número creciente y fluctuante de antígenos virales y de otro tipo, y para seguir los niveles de anticuerpos de un individuo a lo largo del tiempo, como mostramos en nuestro nuevo estudio », dijo Jolly. « Llevamos la plataforma eRapid de Wyss a través de un extenso programa de eliminación de riesgos mediante la ingeniería de nuevas capacidades de nanoquímica, fabricación y detección. En este punto, nos gustaría ver que nuestra tecnología beneficie a la mayor cantidad de pacientes en tantas áreas de enfermedades como sea posible, incluidas, por supuesto, enfermedades infecciosas como el COVID-19 ».
En 2022, la tecnología eRapid obtuvo la licencia de la startup StataDX de Wyss para los campos de enfermedades neurológicas, cardiovasculares y renales. El primer autor Sanjay Sharma Timilsina, Ph.D. y el segundo autor Nolan Durr, dos ex miembros del equipo eRapid de Wyss que habían sido fundamentales en el avance del nuevo enfoque de detección electroquímica como plataforma de diagnóstico, se unieron a StataDX. El Instituto Wyss actualmente está explorando oportunidades comerciales adicionales para comercializar eRapid para muchas otras áreas de aplicación, incluido el diagnóstico de enfermedades infecciosas.
« Con los avances que estamos logrando en paralelo en el desarrollo de dispositivos portátiles para albergar ensayos de diagnóstico eRapid, creemos que eRapid podría servir como una de las primeras plataformas de diagnóstico multiplexado para una amplia variedad de aplicaciones de diagnóstico, ya que se basa en la detección electroquímica y, por lo tanto, funciona como el glucómetro que ya se usa en todo el mundo para pacientes con diabetes », dijo Ingber.
El estudio fue financiado por el Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada de la Universidad de Harvard y GBS Inc.