Investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign han desarrollado un sensor que puede detectar rápidamente la presencia de virus en muestras de ADN. El dispositivo también puede identificar si las partículas virales presentes son infecciosas o no. De acuerdo con el comunicado oficial, este novedoso sensor ha sido utilizado para detectar el adenovirus humano y el Sars-CoV-2.
El sensor de ADN entrega una respuesta en un lapso de 30 minutos a 2 horas y utiliza aptámeros de ADN y tecnología de nanoporos para detectar partículas virales infecciosas. Para los expertos, el sensor puede ayudar y educar a los individuos sobre el riesgo de transmisión de los virus, como ejemplo se mencionan a aquellas personas que continúan dando positivo en pruebas para covid-19, a pesar de que la enfermedad se haya padecido semanas o meses atrás. “En la fase inicial, cuando una persona está infectada, el ARN viral es bajo y difícil de detectar, pero la persona es muy contagiosa”, afirma Yi Lu, investigador que participa en el estudio y desarrollo del sensor.
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Esto se debe a que, cuando un individuo se recupera de una infección viral, sus niveles de ARN viral puede ser elevados. Sin embargo, señalan los investigadores y creadores de este método, tanto las pruebas de ARN viral como las de antígenos son deficientes a la hora de informar si un virus es infeccioso o no. Como consecuencia se pueden presentar retraso en el tratamiento o en la cuarentena o a las autorizaciones de salida prematura en aquellas personas que todavía contagien el virus.
Esta última prueba permite a los investigadores analizar rápidamente una muestra en busca de partículas infecciosas. Además de analizar muestras de pacientes, el sistema puede ayudar a los investigadores a descartar rápidamente diversas técnicas de desinfección, en función de su efecto sobre las partículas víricas.
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Así funciona este sensor de ADN que mide el nivel de infección
El proceso de creación de este sensor de ADN (SELEX) también fue documentado en un artículo publicado en Science Advances. Como se describe en la publicación, los investigadores optaron por los aptámeros de ADN como agente de reconocimiento para unirse selectivamente a un virus infeccioso intacto. Estas son moléculas con una secuencia específica que les permite formar una forma tridimensional y así detectan targets con alta afinidad y selectividad que rivalizan con los anticuerpos.
“Nuestro sensor combina dos componentes clave: moléculas de ADN altamente específicas y tecnología de nanoporos de alta sensibilidad. Desarrollamos estas moléculas de ADN altamente específicas, denominadas aptámeros, que no solo reconocen los virus sino que también pueden diferenciar el estado de infectividad del virus”, indicó Ana Peinetti, integrante del equipo de investigadores.
En comparación con la prueba PCR, una de las más utilizadas en la detección del Sars-CoV-2, por ejemplo, el sistema detecta virus intactos y directamente en pruebas de saliva. Otra de sus ventajas es que el sensor no necesita recoger los virus para a la extracción de ácidos nucleicos, lo que resulta en una alta selectividad contra los virus no infecciosos. Sin embargo, debido a que los métodos de reciente desarrollo no informan sobre el nivel de infectividad de los patógenos, los ensayos de placa fueron los utilizados para la evaluación del sensor de ADN.
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Teniendo en cuenta las diferencias estructurales de los virus, especialmente en su superficie, los investigadores consideran como un éxito la posibilidad de detección de ambos, ya que estos cambios pueden afectar la respuesta de los nanoporos, que dependen en gran medida de la carga y el tamaño del objetivo.
“La implementación de SELEX para la obtención de aptámeros específicos para virus infecciosos y su posterior ensamblaje en los correspondientes sistemas de aptámeros-nanoporos hacen posible la cuantificación de virus en muestras que van desde muestras ambientales complejas hasta fluidos biológicos no tratados, lo que permitirá una amplia gama de aplicaciones para la detección rápida y selectiva de patógenos virales tanto actuales como emergentes en todo el mundo”, señala el equipo de investigadores.
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