Científicos desarrollan prueba de aliento que detecta rápidamente el virus COVID-19

Científicos de la Universidad de Washington en St. Louis en EEUU han desarrollado una prueba de aliento que identifica rápidamente a quienes están infectados con el virus que causa el COVID-19. El dispositivo requiere solo una o dos respiraciones y brinda resultados en menos de un minuto.

El estudio, que está disponible en línea en la revista ACS Sensors , ha sido llevado a cabo por los mismos investigadores que publicó recientemente un artículo en la revista Nature Communications sobre un monitor de aire que habían construido para detectar el SARS-CoV-2 en el aire.

El nuevo estudio trata sobre una prueba de aliento que podría convertirse en una herramienta para usar en los consultorios médicos para diagnosticar rápidamente a las personas infectadas con el virus. En caso de que surjan nuevas cepas de COVID-19 u otras enfermedades patógenas transmitidas por el aire, dichos dispositivos también podrían usarse para evaluar a las personas en eventos públicos.

Los investigadores dijeron que la prueba de aliento también tiene el potencial de ayudar a prevenir brotes en situaciones en las que muchas personas viven o interactúan en lugares cerrados, por ejemplo, a bordo de barcos, en hogares de ancianos, en residencias universitarias y universidades o en bases militares.

«Con esta prueba, no hay hisopos nasales ni esperas de 15 minutos para obtener los resultados, como con las pruebas caseras. Una persona simplemente sopla dentro de un tubo en el dispositivo y un biosensor electroquímico detecta si el virus está allí. Los resultados están disponibles en aproximadamente un minuto», explica el coautor correspondiente Rajan K. Chakrabarty, profesor asociado de Harold D. Jolley Career Development de Energía, Medio Ambiente y Ingeniería Química en la Escuela de Ingeniería McKelvey.

El biosensor utilizado en el dispositivo fue adaptado de una tecnología relacionada con la enfermedad de Alzheimer desarrollada por científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis para detectar beta amiloide y otras proteínas relacionadas con la enfermedad de Alzheimer en el cerebro de ratones.

John R. Cirrito, profesor de neurología de la Facultad de Medicina, y Carla M. Yuede, profesora asociada de psiquiatría, ambos también coautores del estudio, utilizaron un nanocuerpo, un anticuerpo de llamas, para detectar el virus que causa el COVID-19.

Chakrabarty y Cirrito dijeron que la prueba de aliento podría modificarse para detectar simultáneamente otros virus, incluidos la influenza y el virus respiratorio sincitial (RSV). También creen que pueden desarrollar un biodetector para cualquier patógeno emergente dentro de las dos semanas posteriores a la recepción de muestras.

«Es un poco como una prueba de alcoholemia que se le puede dar a un conductor ebrio. Y, por ejemplo, si las personas están en fila para ingresar a un hospital, un estadio deportivo o la sala de situación de la Casa Blanca, las pruebas de frotis nasales de 15 minutos no son prácticas y las pruebas de PCR tardan aún más. Además, las pruebas caseras tienen una precisión del 60% al 70% y producen muchos falsos negativos. Este dispositivo tendrá precisión de diagnóstico», señala Cirrito.

Los investigadores comenzaron a trabajar en el dispositivo de prueba de aliento, fabricado con impresoras 3D, después de recibir una subvención de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) en agosto de 2020, durante el primer año de la pandemia. Desde que recibieron la subvención, han probado prototipos en el laboratorio y en la Unidad de Investigación Clínica de Enfermedades Infecciosas de la Universidad de Washington . El equipo continúa probando el dispositivo para mejorar aún más su eficacia en la detección del virus en las personas.

Para el estudio, el equipo de investigación probó a personas con COVID-positivo, cada una de las cuales exhaló en el dispositivo dos, cuatro u ocho veces. La prueba de aliento no produjo falsos negativos y dio lecturas precisas después de dos respiraciones de cada persona analizada. El estudio clínico está en curso para evaluar a personas positivas y negativas de Covid para probar y optimizar el dispositivo.

Los investigadores también encontraron que la prueba de aliento detectó con éxito varias cepas diferentes de SARS-CoV-2, incluida la cepa original y la variante omicron, y sus estudios clínicos están midiendo cepas activas en el área de St. Louis.

Para realizar la prueba de aliento, los investigadores insertan una pajilla en el dispositivo. Un paciente sopla en la pajita y luego los aerosoles del aliento de la persona se acumulan en un biosensor dentro del dispositivo. Luego, el dispositivo se conecta a una pequeña máquina que lee las señales del biosensor y, en menos de un minuto, la máquina revela un resultado positivo o negativo de COVID-19.

Los estudios clínicos continúan, y los investigadores planean emplear pronto el dispositivo en clínicas más allá de la Unidad de Investigación Clínica de Enfermedades Infecciosas de la Universidad de Washington. Además, Y2X Life Sciences, una empresa con sede en Nueva York, tiene una opción exclusiva para licenciar la tecnología. Esa empresa ha consultado con el equipo de investigación desde el inicio del proyecto y durante las etapas de diseño del dispositivo para facilitar la posible comercialización de la prueba en el futuro.