Sistema diagnóstico nuevo basado en microchips mide rápidamente la cantidad de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 en la sangre

El sistema de diagnóstico para la medición in situ de anticuerpos contra el virus COVID-19 fue desarrollado por un equipo de investigación del Centro RIKEN para Ciencias de la Materia Emergente (CEMS; Saitama, Japón) y se espera que permita realizar pruebas eficientes y precisas de la eficacia de la vacuna contra el SARS-CoV-2 en las instituciones médicas.

Actualmente, se han desarrollado varias vacunas contra el SARS-CoV-2, por lo que se procedió a vacunar a la población en todo el mundo. En el campo médico, se realizan pruebas de anticuerpos mediante una técnica llamada inmunocromatografía para determinar si se han producido anticuerpos como resultado de una infección viral o una vacunación. Sin embargo, debido a que los resultados de esta prueba se determinan mirando a simple vista las rayas de colores en el papel, no es precisa y no es muy sensible. Para agravar el problema, las muestras de sangre deben ser enviadas a un centro de pruebas externo para obtener resultados cuantitativos más precisos, y el tiempo de respuesta demora entre varios días y una semana.

Hace varios años, los investigadores de RIKEN CEMS habían desarrollado una tecnología que inmoviliza cualquier compuesto orgánico, incluidas las sustancias de origen biológico. Desde entonces, el equipo continuó mejorando el sistema, centrándose en i. Los investigadores desarrollaron un código sobre el que se fijan los principales proteínas del SARS-CoV-2. Es necesaria una pequeña gota de sangre de la yema del dedo y la sensibilidad del sistema es 500 veces mayor que la del método convencional movilizando varios alérgenos para medir el historial de infección inmunitaria. Ya lograron desarrollar un kit de prueba utilizando un microchip que contiene más de 40 alérgenos diferentes inmovilizados en él. Ahora, han ampliado sus herramientas de diagnóstico para uso en un sistema que inmoviliza varias proteínas claves del SARS-CoV-2, lo que permite detectar automáticamente la presencia de anticuerpos contra el SARS-CoV-2.

La técnica se basa en el uso de la luz. Una sustancia que reacciona a la luz se recubre primero con un microchip de plástico y una muestra de líquido que contiene la proteína de interés se deja caer sobre el microchip en forma de una mancha. Luego, el chip se expone a la luz ultravioleta, que inmoviliza las proteínas. Usando este método, los investigadores desarrollaron un chip llamado microarray sobre el cual se fijan las proteínas claves del SARS-CoV-2. Cuando los anticuerpos del suero sanguíneo se unen a las proteínas virales del chip, emiten luz y la cantidad de luz emitida se puede medir con precisión con una cámara CCD. Por lo tanto, este valor se puede usar para cuantificar el número de anticuerpos de una manera que no es posible con la inmunocromatografía. Además, su funcionamiento es bastante sencillo: simplemente coloque suero sanguíneo humano en el chip, presione el botón de inicio y espere. El proceso de reacción, el lavado y la detección de anticuerpos se realizan automáticamente en aproximadamente 30 minutos.

“El análisis cuantitativo estándar de anticuerpos generalmente requiere medio mililitro de sangre extraída de uno de sus brazos, ¡eso es mucho!”, Dijo Yoshihiro Ito de RIKEN CEMS, quien desarrolló la tecnología y dirigió el equipo de investigación. “Pero en nuestro sistema, todo lo que se necesita es una pequeña gota de sangre de la yema del dedo y la sensibilidad del sistema es 500 veces mayor que la de la inmunocromatografía convencional, lo que significa que la detección es posible incluso cuando el número de anticuerpos es muy bajo”.

“En el pasado, nuestro equipo tuvo éxito en el desarrollo de sistemas de detección de anticuerpos para el sarampión, la rubéola y la varicela. Ahora también podemos detectar anticuerpos contra el virus de la COVID-19. Este sistema es práctico de usar y permitirá realizar pruebas de precisión en cualquier centro médico, lo que facilitará la determinación rápida in situ de si es necesaria o no la vacunación. También se puede utilizar para realizar encuestas epidemiológicas en preparación para futuras pandemias”, agregó Ito.

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Centro RIKEN para Ciencias de la Materia Emergente