Un equipo de científicos de la Alianza Singapur-MIT para la Investigación y la Tecnología (SMART), la empresa de investigación del MIT en Singapur y la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) ha desarrollado un kit de prueba rápida que puede determinar si una persona tiene inmunidad contra el COVID. -19 y sus variantes, en base a los anticuerpos detectados en una muestra de sangre.

A diferencia de los kits de prueba ART, que buscan la presencia de proteínas virales producidas durante una infección por COVID-19 para determinar si una persona está infectada, este kit de prueba rápida para el punto de atención es una prueba serológica que mide los anticuerpos producidos por el paciente. Requiere una gota de sangre y toma solo 10 minutos para mostrar resultados, en comparación con las 24 a 72 horas requeridas para las pruebas de laboratorio convencionales.

El kit de prueba detecta los niveles de anticuerpos neutralizantes contra el SARS-COV-2, el virus que causa el COVID-19, y sus variantes, como Delta y Omicron, y se puede adaptar fácilmente para nuevas variantes de interés y otras enfermedades en el futuro.

Utilizando un ensayo basado en papel que está recubierto con productos químicos que se unen a los anticuerpos en la muestra de sangre, el kit de prueba es económico, rápido y tiene una precisión de hasta el 93 por ciento. Allana el camino para estrategias de vacunación personalizadas, en las que las personas solo reciben vacunas y refuerzos cuando es necesario, según su variación en los niveles de anticuerpos y la respuesta inmunitaria.

Los hallazgos fueron publicados en la revista científica Microbiology Spectrum por el equipo conjunto dirigido por el Grupo de Investigación Interdisciplinario (IRG) de Resistencia Antimicrobiana (AMR) de SMART y la Facultad de Ciencias Biológicas de la NTU, en colaboración con el Hospital Universitario Nacional de Singapur (NUH) y el Centro Nacional de Enfermedades Infecciosas. Enfermedades (NCID) y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

El trabajo está financiado por la Fundación Nacional de Investigación (NRF) de Singapur en el marco de su programa Campus for Research Excellence and Technological Enterprise (CREATE). También cuenta con el apoyo del Consejo Nacional de Investigación Médica de Singapur (NMRC), bajo su Fondo de Investigación COVID-19, y el Centro Nacional de Innovación en Salud (NHIC), bajo su subvención de financiación COVID-19 Gap.

Pruebas rápidas y precisas para superar desafíos

Tener una prueba de serología rápida y precisa puede permitir a los gobiernos y las organizaciones de atención médica administrar de manera efectiva los recursos limitados de vacunas y abordar las dudas sobre las vacunas, particularmente en lo que respecta a las dosis de refuerzo múltiples.

La vacunación ha sido un componente integral de las estrategias de salud pública para hacer frente a la pandemia de COVID-19, con 12 600 millones de dosis administradas en 184 países al 9 de septiembre de 2022. Las vacunas redujeron el número de muertes por COVID-19 en un 63 % en el primer año de su vigencia. implementación, evitando aproximadamente 19,8 millones de muertes en todo el mundo, según un informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

En Singapur, el Ministerio de Salud (MOH) estimó en febrero de 2022 que las vacunas contra la COVID-19 habían evitado 8.000 muertes durante la ola de la variante Delta en 2021, además de prevenir unos 33.000 casos graves y 112.000 hospitalizaciones.

Sin embargo, un estudio clínico realizado por el equipo de investigación conjunto ha demostrado que la protección que ofrecen las vacunas actualmente disponibles disminuye constantemente durante tres meses, con diversos grados de disminución entre los individuos. El estudio mostró que después de tres meses de una vacuna de refuerzo, la respuesta de anticuerpos neutralizantes (NAb) contra wildtype y Delta todavía se mantuvo alta en promedios de 91.8 por ciento, mientras que los promedios contra Beta y Gamma se redujeron a 82.7 y para Omicron, una gran caída. al 70,7 por ciento, frente al 92,9 por ciento.

La aparición de variantes novedosas con una transmisibilidad mucho mayor que el virus de tipo salvaje, como Delta y Omicron, ha exacerbado el problema del uso de vacunas de ARNm desarrolladas en base al virus de tipo salvaje para aumentar la inmunidad, especialmente cuando algunas vacunas actuales muestran una reducción de la inmunidad. protección contra estas nuevas variantes de preocupación (VoC).

Además, la vacilación de la vacuna permanece entre subconjuntos limitados de la población, donde las personas desconfían de tomar la vacuna o las inyecciones de refuerzo debido al temor a los efectos secundarios, lo que agrava aún más la dificultad de emplear una estrategia de vacunación generalizada para desarrollar la inmunidad colectiva.

Para abordar la vacilación de la vacuna y la eficacia de la vacunación contra nuevas variantes, un enfoque de vacunación personalizado podría ser más efectivo, uno que ofrezca dosis de refuerzo a las personas evaluadas como de mayor riesgo, como los trabajadores de la salud y los ancianos.

Para que un enfoque personalizado sea efectivo, los trabajadores de la salud deben poder evaluar rápidamente el nivel de respuesta de NAb frente a las variantes a nivel individual, utilizando un kit de prueba de punto de atención fácil de usar en clínicas, hospitales o centros de vacunación..

El autor correspondiente del artículo, el profesor Peter Preiser, investigador principal codirector de SMART AMR y vicepresidente asociado de ciencias biológicas y biomédicas de NTU Singapur, dijo : «El trabajo de nuestro equipo en el desarrollo de un kit de prueba rápida nos ha brindado información valiosa sobre efectividad de la vacuna y longevidad de la protección. Nuestro estudio demuestra que nuestro nuevo kit de prueba puede ser una herramienta poderosa, que permite a las organizaciones de atención médica evaluar a las personas y determinar sus necesidades de vacunación, especialmente contra las variantes actuales y futuras. Esto ayudará a disipar los temores de algunas personas de que estar ‘sobre-vacunados con un refuerzo’, ya que los resultados les informarán con precisión si están bien protegidos contra el COVID-19 o no».

El Dr. Hadley Sikes, investigador principal de SMART AMR, profesor asociado en el MIT y coautor correspondiente del artículo, agregó : «Durante el transcurso de la pandemia, varios estudios grandes han demostrado que los niveles de NAb frente a la variante dominante en el momento del estudio son un indicador confiable de protección contra la infección. Algunos segmentos de la población tienen poca tolerancia al riesgo de infección. El kit de prueba que desarrollamos puede proporcionar información valiosa e individualizada sobre la rapidez o la lentitud con la que han disminuido los niveles de anticuerpos de una persona, lo que les permite mantenerse informados. de su salud y, cuando sea necesario, obtener la dosis de refuerzo necesaria para protegerse».

Eficacia comprobada del kit de prueba de anticuerpos

En su artículo de investigación, el equipo describe un estudio clínico de su kit de prueba de neutralización de virus de extracción de celulosa (cpVNT), una prueba de sangre de anticuerpos neutralizantes diseñada para evaluar el perfil inmunoprotector de un individuo contra el SARS-CoV-2 y sus variantes.

Con una gota de sangre por punción en el dedo, el kit de prueba puede evaluar el nivel de anticuerpos neutralizantes de un individuo contra una variante específica de COVID-19 en 10 minutos, lo que lo convierte en una herramienta eficiente, de bajo costo y fácil de usar que permitirá a grandes pruebas a escala y se puede implementar ampliamente en cualquier lugar como parte de una estrategia de vacunación personalizada.

La prueba revela el nivel de anticuerpos neutralizantes del individuo, que luego puede informar a una persona cuándo debe tomar un refuerzo y cuán cautelosos deben ser sobre la posible transmisión antes de tomarlo.

Puede ser administrado por un lego sin formación médica y no requiere ningún equipo de laboratorio especializado, allanando el camino para pruebas a gran escala de subgrupos vulnerables de la población, como los ancianos.

El coprimer autor del artículo y ex asociado postdoctoral en SMART AMR Hoi Lok Cheng dijo : «Este es un avance emocionante para nosotros y una continuación de nuestro trabajo de larga data para desarrollar eficiente, de bajo costo y fácil de usar». usar pruebas de NAb para combatir la pandemia de COVID-19 Como prueba cuantitativa que puede detectar niveles de NAb específicos de variantes clave como Delta y Omicron, el cpVNT nos ha brindado información valiosa sobre la efectividad de varias vacunas frente a variantes de preocupación. Este kit de prueba también será parte integral de un enfoque de vacunación más personalizado que beneficiará a las personas de mayor riesgo, como los ancianos y los trabajadores de la salud. Las personas de estas comunidades pueden evaluar su perfil inmunoprotector de manera regular a través del cpVNT, permitiéndoles saber cuándo una dosis de refuerzo puede ser apropiada o necesaria. Además, esta prueba se puede adaptar fácilmente para probar nuevas variantes del SARS-CoV-2 que pueden surgir en el futuro».

Esta investigación se basa en años de trabajo del equipo SMART. En un artículo publicado en la revista médica y de salud pública Communications Medicine, el equipo sentó las bases para una prueba de flujo vertical a base de celulosa para detectar anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-2.

Un artículo separado publicado en la principal revista de ingeniería química Bioengineering and Translational Medicine discutió la efectividad de la prueba contra otros métodos como la prueba de neutralización de virus basada en pseudovirus (pVNT) y la prueba de neutralización de virus sustituta (sVNT), con resultados favorables.

Utilizando muestras clínicas (que incluyen tanto sangre completa como plasma) y el Panel de referencia y estándar internacional de la Organización Mundial de la Salud para anticuerpos anti-SARS-CoV-2, el equipo estableció que una prueba de sangre completa como la cpVNT podría ser tan informativa como una Prueba solo de plasma.

Dado que las pruebas basadas en plasma o suero requieren equipo de laboratorio para procesar la muestra de sangre, así como la toma de mayores cantidades de muestras de sangre, el cpVNT es, por lo tanto, más eficiente en recursos y menos invasivo.

Además, la viabilidad de cpVNT demuestra que las pruebas de anticuerpos neutralizantes y en el punto de atención se pueden realizar con éxito utilizando dicho formato y protocolo, allanando el camino para un mayor desarrollo e innovación de esta plataforma para abordar otras enfermedades.

Se está llevando a cabo un mayor desarrollo del kit de prueba para cumplir con las aprobaciones reglamentarias y los estándares de fabricación necesarios para uso público. El equipo que ha desarrollado las pruebas en SMART también ha creado una startup de biotecnología, Thrixen, que está convirtiendo la prueba en un producto comercialmente listo.

El desarrollo clave de la prueba rápida se realizó en SMART AMR junto con científicos de la NTU, quienes ayudaron en el diseño del estudio, proporcionando suministros de reactivos específicos y colecciones de muestras clínicas. NUH y NCID proporcionaron suministros de muestras clínicas y consultas sobre el uso médico de la prueba, mientras que MIT supervisó el proyecto.