Desarrollan un test digital para medir directamente la carga viral del VIH sin necesidad de PCR

Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania (Estados Unidos) ha desarrollado una prueba digital que permite medir directamente la presencia del VIH en una sola gota de sangre.

Un mililitro de sangre contiene unas 15 gotas individuales. Para una persona con VIH, cada gota de sangre puede contener desde menos de 20 copias del virus hasta más de 500.000 copias. Esto es lo que se mide, lo que se denomina carga vírica, para que los médicos sepan cómo están respondiendo los pacientes a la medicación antirretrovírica y controlen la posible progresión.

Las pruebas de carga viral, que requieren mucho tiempo, deben repetirse varias veces a medida que el paciente se somete al tratamiento. Ahora, esta investigación, publicada en la revista científica ACS Nano , es el primer paso para proporcionar una herramienta de diagnóstico clínico para el VIH pero también para un gran número de enfermedades infecciosas.

Las pruebas convencionales de carga viral del VIH consisten en tomar material genético de la muestra, amplificarlo y compararlo con muestras de referencia. La prueba de referencia, la PCR, puede producir una estimación aproximada de la carga viral real, pero no es una medición directa.

Estos investigadores adoptaron un enfoque más directo con su prueba, denominada Autodigitalización mediante partición automatizada basada en membrana (STAMP), que es menos costosa, más rápida y requiere menos sangre que la PCR.

«Funciona así: tomamos una pequeña muestra de la sangre de una persona y extraemos de ella el ARN viral, es decir, el material genético del virus. Luego mezclamos este ARN con una proteína especial llamada Cas13, que forma parte del sistema CRISPR», ha explicado uno de los responsables de la investigación, Weihua Guan.

Según el investigador, CRISPR-Cas13 es una «herramienta revolucionaria» que permite a los investigadores dirigir y manipular secuencias de ARN. En este estudio, los investigadores aprovechan la tecnología no por su capacidad de edición, sino por su potencial diagnóstico. Utilizan CRISPR-Cas13 para detectar y señalar la presencia del VIH.

Una vez combinado el ARN con Cas13, los investigadores colocan en la mezcla una membrana de policarbonato con nanoporos, un filtro fino que se puede conseguir fácilmente, lo que lo convierte en un material rentable.

Los nanoporos son tan diminutos que pueden dividir la mezcla en gotas individuales que contienen una sola molécula de ARN, a la que se ha unido la proteína Cas13. Si el VIH está en la molécula de ARN, la proteína Cas13 (que se activa con el ARN del VIH) cortará las moléculas informadoras, generando una señal que los investigadores pueden detectar.

«Contando el número de gotitas que muestran esta señal, podemos determinar la cantidad de VIH en la sangre de la persona. Cuantas más gotitas presenten la señal, mayor será la carga viral», ha explicado Guan.

Los investigadores probaron este método con ARN sintético del VIH para optimizar la sensibilidad y precisión del ensayo antes de analizar plasma de laboratorio y, finalmente, muestras de plasma de pacientes.

Validaron el método STAMP cuantificando la carga viral del VIH en 20 muestras de plasma de pacientes con una precisión comparable a la de la PCR, que suele requerir más sangre. Ahora, los investigadores están trabajando en la obtención de más muestras para continuar las pruebas.

El equipo también descubrió que el método puede proporcionar una evaluación precisa de las cargas virales del VIH iguales o superiores a unas 2.000 copias del virus por mililitro de sangre. Se considera que una carga viral es baja cuando hay menos de 10.000 copias del virus por mililitro; indetectable con 20 copias o menos; y alta con aproximadamente 100.000 copias, pero puede superar el millón.

Según Guan, el intervalo de detección de 2.000 a 10.000 puede ser importante para los clínicos que controlan a los pacientes por si se produce un rebote vírico. Las personas sometidas a terapia antirretrovírica pueden alcanzar niveles de virus indetectables, lo que significa que ya no pueden transmitir el virus por vía sexual, pero el aumento de los niveles de virus puede indicar que una persona está desarrollando resistencia a la terapia antirretrovírica u otro problema.

«Aunque se necesitan más mejoras para aumentar su límite de detección y automatizar la configuración, el método CRISPR digital basado en STAMP muestra un gran potencial para avanzar en la monitorización de la carga viral del VIH», ha remachado Guan.