Prueba diagnóstica rápida para la COVID-19 suministra resultados con una exactitud del 90% en cuatro minutos

Desarrollada por investigadores de Penn Medicine (Filadelfia, PA, EUA), la prueba de diagnóstico rápida y económica, llamada RAPID 1.0 (prototipo 1.0 de detección impedimétrica portátil precisa en tiempo real), es económica y altamente escalable en comparación con los métodos existentes para la detección de la COVID-19, permitiendo la producción de millones de unidades por semana.

A pesar de la urgencia de la pandemia, la mayoría de los métodos disponibles para las pruebas de COVID-19 utilizan RT-PCR (reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa) para detectar el SARS-CoV-2. Aunque eficaz, la técnica requiere un gran espacio de laboratorio y trabajadores capacitados para emplearla. Estas pruebas también son costosas, corren el riesgo de contaminación cruzada y pueden tardar horas o días en proporcionar resultados. RAPID fue desarrollada para detectar el virus de forma rápida y exacta sin dejar de ser lo suficientemente barata como para ser ampliamente accesible. Un electrodo impreso con una impresora de pantalla, miles de los cuales se pueden imprimir en un día a muy bajo costo, puede detectar el virus en muestras de hisopados nasales o saliva. Los resultados se pueden leer en un instrumento de sobremesa o en un teléfono inteligente.

La tecnología RAPID utiliza espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), que transforma el evento de unión entre la proteína Spike viral del SARS-CoV-2 y su receptor en el cuerpo humano, la proteína ACE2 (que proporciona el punto de entrada para que el coronavirus se enganche e infecte células humanas), en una señal eléctrica que los médicos y técnicos pueden detectar. Esa señal permite que la prueba discrimine entre muestras humanas infectadas y sanas. La señal se puede leer a través de un instrumento de escritorio o un teléfono inteligente.

El equipo evaluó el desempeño de RAPID utilizando muestras clínicas positivas y negativas de COVID-19, incluidas muestras de la variante B117 altamente contagiosa del Reino Unido. En pruebas ciegas, analizaron 139 muestras de hisopados nasales, 109 de las cuales eran positivas para COVID-19 y 30 negativas para la enfermedad, según lo determinado por las evaluaciones clínicas estándar de RT-PCR. El equipo también analizó 50 muestras de saliva de pacientes. Para las muestras de hisopados nasales, RAPID tuvo una exactitud del 87,1%. Para las muestras de saliva, RAPID tuvo una exactitud del 90%.

RAPID proporciona resultados en cuatro minutos, que es más rápido que la mayoría de los métodos disponibles actualmente para diagnosticar la COVID-19. Por ejemplo, las pruebas serológicas pueden tardar entre 15 y 20 minutos y tienen una exactitud de entre un 60 y un 70%. Además, RAPID puede detectar COVID-19 en concentraciones extremadamente bajas (1,16 PFU mL), lo que corresponde a una carga viral que se correlaciona con las etapas iniciales de COVID-19 (aproximadamente dos o tres días después del inicio de los síntomas). Esto es beneficioso para detectar individuos en las primeras etapas de la infección, lo que permite una atención rápida y la posible disminución de una mayor propagación viral.

Es importante destacar que la tecnología es asequible y escalable. Cada prueba, que se puede realizar a temperatura ambiente, tiene un costo de producción de 4,67 dólares. Además, los electrodos utilizados en la prueba se pueden producir rápidamente en masa utilizando impresoras de pantalla disponibles en el mercado para imprimir la placa de circuito (denominada eChip). Una unidad del tamaño de un laboratorio puede producir 35.000 electrodos al día (alrededor de 1,05 millones por mes). El equipo también construyó un electrodo para RAPID compuesto de papel de filtro, que es un material más accesible y económico. Con el nombre de ePAD, los investigadores demostraron la aplicabilidad de ePAD para RAPID en un método portátil, conectado a un dispositivo inteligente, que puede permitir una mayor escala y capacidades de prueba según demanda en el punto de atención. Aunque RAPID se desarrolló como una prueba de COVID-19, la tecnología se puede utilizar para detectar otros virus y diagnosticar una variedad de enfermedades como la gripe o las enfermedades de transmisión sexual.

“Las pruebas rápidas y confiables como RAPID permiten pruebas de alta frecuencia, que pueden ayudar a identificar a las personas asintomáticas que, una vez que se enteran de que están infectadas, se quedarán en casa y reducirán la propagación. Prevemos que este tipo de prueba se pueda utilizar en lugares densamente poblados como escuelas, aeropuertos, estadios, empresas, o incluso en la propia casa”, dijo el primer autor, Marcelo Der Torossian Torres, PhD, investigador postdoctoral en Penn.

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Penn Medicine