Nueva prueba rápida para COVID-19 identifica la efectividad de los anticuerpos contra múltiples variantes del SARS-CoV-2

La prueba ideada por ingenieros biomédicos de la Universidad de Duke (Durham, NC, EUA) podría decirles a los médicos qué tan protegido está un paciente de las nuevas variantes y las que circulan actualmente en una comunidad o, por el contrario, qué anticuerpos monoclonales tratar a un paciente con COVID-19. Los investigadores han bautizado su prueba como el ensayo de neutralización de anticuerpos competitivos de COVID-19 Variant Spike-ACE2, o CoVariant-SCAN para abreviar. La tecnología de la prueba depende de un recubrimiento de cepillo de polímero que actúa como una especie de recubrimiento antiadherente para evitar que todo lo que no sea los biomarcadores deseados se adhiera al portaobjetos de prueba cuando está húmedo. La alta efectividad de este escudo antiadherente hace que la prueba sea increíblemente sensible incluso a niveles bajos de sus objetivos. El enfoque permite a los investigadores imprimir diferentes trampas moleculares en diferentes áreas del portaobjetos para capturar múltiples biomarcadores a la vez.

En esta aplicación, los investigadores imprimen proteínas ACE2 humanas fluorescentes, los objetivos celulares de la infame proteína Spike del virus, en un portaobjetos. También imprimen proteínas Spike específicas para cada variante de COVID-19 en diferentes ubicaciones específicas. Cuando se realiza la prueba, las proteínas ACE2 se desprenden del portaobjetos y son atrapadas por las proteínas Spike que aún están unidas al portaobjetos, lo que hace que el portaobjetos brille. Pero en presencia de anticuerpos neutralizantes, las proteínas Spike ya no pueden adherirse a las proteínas ACE2, lo que hace que el portaobjetos brille menos, lo que indica la efectividad de los anticuerpos. Al imprimir diferentes variantes de la proteína Spike de la  COVID-19 en diferentes partes del portaobjetos, los investigadores pueden ver qué tan efectivos son los anticuerpos para evitar que cada variante se adhiera a su objetivo celular humano simultáneamente.

Si bien producen resultados similares, la diferencia fundamental entre CoVariant-SCAN y los métodos actuales es la velocidad y la facilidad con la que puede producir resultados. Los enfoques actuales típicos requieren aislar virus vivos y cultivar células, lo que puede llevar 24 horas o más y requiere una amplia variedad de precauciones de seguridad y técnicos especialmente capacitados. El CoVariant-SCAN, por el contrario, no requiere virus vivo, es fácil de usar en la mayoría de los entornos y tarda menos de una hora, potencialmente sólo 15 minutos, en producir resultados precisos. En el futuro, los investigadores están trabajando para optimizar la técnica en un chip de microfluidos que podría producirse en masa e informar los resultados con solo unas pocas gotas de sangre, plasma u otra muestra líquida que contenga anticuerpos. Ya se ha demostrado que este enfoque funciona en una prueba similar que puede distinguir la COVID-19 de otros coronavirus.

"Nos encantaría tener visibilidad en tiempo real de las variantes emergentes y comprender quién todavía tiene inmunidad funcional", dijo Cameron Wolfe, profesor asociado de medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke. “Además, esto sugiere que podría haber una técnica mediante la cual podría evaluar rápidamente qué anticuerpo monoclonal sintético podría ser mejor para administrar a un paciente con una variante emergente particular. Actualmente, realmente no tenemos una forma en tiempo real de saber eso, por lo que confiamos en datos epidemiológicos que pueden rastrear semanas atrás".

“Lo contrario también es cierto. Para poder realizar un cribado previo de los anticuerpos de un individuo y predecir si estaban suficientemente protegidos contra una variante en particular con la que quizás estén a punto de toparse mientras viajan, o que está surgiendo en su área. No tenemos forma de hacer eso en este momento. Pero una prueba como CoVariant-SCAN podría hacer posibles todos estos escenarios”, agregó Wolfe.

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Universidad de Duke