Investigadores del MIT desarrollaron una prueba de uso casero para predecir la inmunidad al COVID

Mientras una gran parte de la población mundial adquiere algún grado de protección inmunológica contra el COVID-19, ya sea mediante vacunación, infección o una combinación de ambas, aún los científicos intentan definir cuán grande es la protección de cada persona.

En este sentido, investigadores del MIT han desarrollado una prueba fácil de usar que puede dar respuesta a esas inquietudes. Su test, que utiliza el mismo tipo de tecnología de flujo lateral que la mayoría de las pruebas rápidas para antígenos, mide el nivel de anticuerpos neutralizantes que se dirigen al virus SARS-CoV-2 en una muestra de sangre.

“El fácil acceso a este tipo de pruebas podría ayudar a las personas a determinar qué precauciones deben tomar contra una infección por COVID, como recibir una vacuna de refuerzo adicional”, indicaron los investigadores en el documento que acaban de publicar en Cell. Ya han solicitado una patente sobre su descubrimiento y ahora esperan asociarse con una empresa de diagnóstico que podría fabricar los dispositivos y obtener la aprobación de la FDA. Los especialistas sugieren que la prueba está diseñada para reemplazar varias proteínas de pico viral, lo que permite modificarla para detectar inmunidad contra cualquier variante actual o futura de SARS-CoV-2.

Puy Lee, médico asistente en el Centro de Cáncer y Sangre Infantil Dana-Farber/Boston, es el autor principal del estudio, acompañado por Guinevere Connelly, ex becaria del Instituto Koch y ahora estudiante de doctorado de la Universidad de Duke, y Orville Kirkland, becaria del Instituto Koch y Hojun Li, especialista del mismo instituto y perteneciente a la Division of Hematology/Oncology, Boston Children’s Hospital, Boston.

Precisamente Li, quien se unió al Instituto Koch en el otoño de 2019, estudia el desarrollo de las células sanguíneas y cómo éstas se vuelven cancerosas. Cuando apareció el SARS-CoV-2, comenzó a pensar en formas de combatir la pandemia. Muchos otros investigadores ya estaban trabajando en pruebas de diagnóstico de infecciones, por lo que centró su atención en desarrollar una prueba que mostraría qué tan inmune es una persona contra el COVID-19.

Tan fácil como un test de embarazo

Actualmente, el enfoque estándar para medir la inmunidad consiste en mezclar una muestra de sangre con virus vivo y medir la cantidad de células muertas por el virus en la muestra. Este procedimiento es demasiado arriesgado para realizarlo en la mayoría de los laboratorios, por lo que los enfoques más utilizados involucran partículas de pseudovirus modificadas no infecciosas o se basan en una prueba llamada ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas) que puede detectar anticuerpos que neutralizan una proteína viral.

Sin embargo, estos enfoques aún requieren personal capacitado que trabaje en un laboratorio con equipo especializado, por lo que no son prácticos en el consultorio de un médico para obtener resultados inmediatos. Lee quería idear algo que pudiera ser utilizado fácilmente por un proveedor de atención médica o incluso por personas en el hogar. Se inspiró en las pruebas de embarazo caseras, que se basan en un tipo de test llamado de flujo lateral.

Estos ensayos generalmente consisten en tiras de papel con líneas de prueba que se unen a una molécula objetivo específica si está presente en la muestra. Esta tecnología es la base de la mayoría de las pruebas rápidas caseras para COVID-19. Lee no tenía experiencia con este tipo de prueba, por lo que recurrió a dos profesores del MIT con experiencia en el desarrollo de diagnósticos de flujo lateral: Hadley Sykes, profesor asociado de ingeniería química, y Sangeeta Bhatia, John y Dorothy. Wilson, profesor de ciencias médicas y tecnología, así como de ingeniería eléctrica e informática, miembro del Instituto Koch.

Con su ayuda, su laboratorio ha desarrollado un dispositivo que puede detectar la presencia de anticuerpos que impiden que el dominio de unión al receptor (RBD) del SARS-CoV-2 se una a ACE2, el receptor humano que el virus usa para infectar las células. El primer paso de la prueba es mezclar muestras de sangre humana con la proteína viral RBD, que ha sido etiquetada con pequeñas partículas de oro que se pueden visualizar adhiriéndolas a una tira de papel. Después del tiempo requerido para que los anticuerpos en la muestra interactúen con la proteína viral, se colocan unas gotas de la muestra en la tira reactiva con dos líneas. Una de ellas atrae proteínas RBD virales libres y la otra cualquier RBD capturado por anticuerpos neutralizantes. Una señal fuerte en la segunda línea indica un alto nivel de anticuerpos neutralizantes en la muestra. También hay una línea de control que detecta partículas libres, lo que confirma que la solución fluye por toda la tira.

Junto con el cartucho de prueba, que contiene una tira reactiva de papel, el kit también incluye una lanceta para pinchazo en el dedo que se puede usar para obtener una pequeña muestra de sangre, menos de 10 microlitros. Luego, ésta se mezcla con los reactivos necesarios para la prueba. Después de unos 10 minutos, la muestra se coloca en el cartucho de prueba y los resultados están disponibles luego de otros 10 minutos.

La salida se puede leer de dos maneras: primero, simplemente mirando las líneas que indican si los anticuerpos neutralizantes están presentes o no. O bien, el dispositivo se puede usar para medir con mayor precisión los niveles de anticuerpos con una aplicación de teléfono inteligente que puede mensurar la intensidad de cada línea y calcular la proporción de proteína RBD neutralizada o infecciosa. Cuando esta proporción es baja, puede significar que se necesita otra inyección de refuerzo o que la persona necesita tomar precauciones adicionales para prevenir infecciones.

Los investigadores probaron su dispositivo con muestras de sangre recolectadas en diciembre de 2020 de unas 60 personas que estaban infectadas con el SARS-CoV-2 y 30 que no. Pudieron detectar anticuerpos neutralizantes en muestras de personas previamente infectadas con el virus con una precisión similar a las pruebas de laboratorio existentes.

También analizaron 30 muestras en serie de dos personas antes de recibir la vacuna de ARNm de COVID-19 y en varios momentos después de la vacunación. Los niveles de anticuerpos neutralizantes en las personas vacunadas alcanzaron su punto máximo unas siete semanas después de la primera dosis y luego comenzaron a disminuir lentamente. Estudios previos sobre el SARS-CoV-2 y otros virus han mostrado una fuerte correlación entre la cantidad de anticuerpos neutralizantes que circulan en el torrente sanguíneo de una persona y la probabilidad de infección.

“Esta prueba se puede adaptar fácilmente a diferentes variantes de SARS-CoV-2 reemplazando el reactivo específico de RBD de la variante de interés”, concluyó Li.

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