Los investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (IFCO) Rubaiya Hussain, Alfredo E. Ongaro y Ewelina Wajs, liderados por Valerio Pruneri, han desarrollado un nuevo dispositivo capaz de detectar el SARS-CoV-2 en muestras de saliva de forma rápida y fiable.
El estudio, publicado en la revista Biomedical Optical Express, se ha desarrollado en colaboración con los investigadores del Instituto de Investigación del Sida IrsiCaixa Marisa Rodríguez, Eva Riveira-Muñoz, Ester Ballana, Julià Blanco, Ruth Toledo, Anna Chamorro, Marta Massanella, Lourdes Mateu, Eulalia Grau y Bonaventura Clotet, supervisados por Jorge Carrillo.
El equipo investigador ha conseguido situar el límite de detección del sensor por debajo del de los test de antígenos. Al llevar a cabo una prueba a ciegas con más de 50 pacientes han logrado obtener una sensibilidad del 91,2% y una especificidad del 90%.
Los investigadores de IrsiCaixa y coautores del trabajo, Marisa Rodríguez y Jorge Carrillo, explican el proceso seguido: “al principio de la pandemia sabíamos que era muy importante detectar a las personas infectadas para controlar la propagación del virus. Los investigadores de IrsiCaixa, con Bonaventura Clotet al frente, decidimos buscar una alternativa a las pruebas PCR y los test de antígenos que combinara las ventajas y puntos fuertes de ambas pruebas, y que, además, detectara la infección de SARS-COV-2 a partir de muestras de saliva, ya que son más fáciles de obtener y provocan menos molestias al paciente”.
Con esta idea en mente, los investigadores de IrsiCaixa contactaron con el equipo del ICFO especializado en el desarrollo de biosensores, liderado por Valerio Pruneri. “Los investigadores de IrsiCaixa nos contactaron para ver si podíamos encontrar una solución al problema de las pruebas diagnósticas y desarrollar un nuevo dispositivo que pudiera detectar el SARS-COV-2 a partir de las muestras de saliva, evitando así el muestreo nasal y obteniendo al mismo tiempo unos resultados precisos en un intervalo corto de tiempo, tan rápido como el ofrecido por los test de antígenos”, detalla Alfredo Ongaro.
El equipo ha desarrollado un virómetro de flujo, un dispositivo que utiliza luz para detectar la concentración del virus en un líquido que fluye a través de un pequeño tubo, llamado canal microfluídico. “El dispositivo utiliza un par de gotas de saliva y marcadores de luz fluorescente. Cuando se recogen las muestras de saliva de los pacientes, nosotros las introducimos en una solución que contiene anticuerpos fluorescentes. Si en la muestra de saliva hay partículas virales, los anticuerpos fluorescentes se ‘adhieren’ al virus”, explica Rubaiya Hussain.
“Una vez hecho esto se introducen las muestras de saliva en el sensor y se hacen pasar por medio de un canal microfluídico bajo la luz de un láser. El láser ilumina la muestra y, en el caso de que esta contenga partículas virales, se emite una señal gracias al marcador fluorescente. En menos de un minuto, el lector transmite los picos detectados de la señal a una gráfica y se alerta al sistema que la muestra es positiva”, añade.
El equipo del ICFO llevó a cabo una prueba a ciegas de 54 muestras de saliva proporcionadas por IrsiCaixa. El análisis confirmó 31 casos de un total de 34 positivos, con solo tres falsos negativos. Además, midió 3.834 copias virales por mililitro, unas tres órdenes de magnitud por debajo de las obtenidas con los test de antígenos rápido; esto significa que este dispositivo es capaz de detectar la presencia del virus en niveles de concentración muy bajos en una solución.
Ewelina Wajs señala que “esta tecnología podría adaptarse para la detección de otros virus, tales como los coronavirus estacionales o el virus de la gripe, o incluso microorganismos presentes en cuerpos de agua, como la legionella o el e-coli, con un tiempo de respuesta más rápido que el de los análisis realizados habitualmente a partir de cultivos”.
Con un solo dispositivo es posible realizar unas 2.000 pruebas al día. Además, los componentes del dispositivo son de bajo coste y están disponibles en el mercado, lo que permite la fabricación del aparato a gran escala. Además, esta técnica también podría ayudar a reducir el volumen de los residuos generados por los envoltorios de plástico de los materiales con los que se llevan a cabo las pruebas PCR y de antígenos.
Debido a su bajo coste y la sencillez de su uso el nuevo sensor podría ser una solución para los procesos de diagnóstico y control de propagación del virus en países en vías de desarrollo, en los que existe un acceso limitado a las vacunas y con sistemas de salud frágiles. El hecho de que este dispositivo no tenga que ser estrictamente utilizado y manipulado por personal cualificado y en un laboratorio especializado facilitaría su uso en pruebas de cribado masivo en lugares públicos, como restaurantes, escuelas, oficinas, teatros y cines.
Referencia: ‘A small form factor flow virometer for SARS-CoV-2’. Rubaiya Hussain, Alfredo E. Ongaro, Maria L. Rodríguez de la Concepción, Ewelina Wajs, Eva Riveira-Muñoz, Ester Ballana, Julià Blanco, Ruth Toledo, Anna Chamorro, Marta Massanella, Lourdes Mateu, Eulalia Grau, Bonaventura Clotet, Jorge Carrillo, & Valerio Pruneri, Biomedical Optical Express, 2022. https://doi.org/10.1364/BOE.450212
