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Dispositivo promete diagnosticar variantes de SARS – CoV – 2 em 1 hora a partir de amostras de saliv

Diante do temor de novas variantes surgindo, é essencial que novas tecnologias sejam criadas para facilitar o monitoramento das mesmas. Pesquisadores do MIT (Massachusetts Institute od Technology) e da Universidade de Harvard desenvolveram um pequeno dispositivo que pode detectar SARS – CoV – 2 em uma amostra de saliva com resultados em até uma hora, indicando ainda a variante a que s refere o vírus. Em um novo estudo, publicado na sexta-feira (06/09), os desenvolvedores demonstram que o diagnóstico é tão preciso quanto os testes de PCR usados atualmente.

"O dispositivo também pode ser usado para detectar mutações virais especificas ligadas a algumas das variantes do SARS-CoV-2 que estão circulação. Esse resultado também pode ser obtido em uma hora, tornando o equipamento uma alternativa de uso muito mais fácil para rastrear diferentes variantes do vírus, especialmente em regiões que não têm acesso a instalações de seqüenciamento genético. Hoje, para se ter certeza de qual variante se trata em um exame, e preciso utilizar equipamentos caros e muitas vezes, distantes de grandes centros, diz matéria publicada no site do MIT News Office. No Brasil, a Fiocruz, no Rio de Janeiro, é responsável por fazer este sequenciamento, com amostras vindas de todo o país e que demoram dias para serem confirmadas.”

"Demonstramos que nossa plataforma pode ser programada para detectar novas variantes", diz James Collins. Professor de Engenharia Médica e Ciência no Instituto de Engenharia Médica e Ciência do MIT e do Departamento de Engenharia Biológica. "Neste estudo, visamos as variantes do Reino Unido, Africa do Sul e do Brasil. mas você poderia adaptar prontamente a plataforma de diagnóstico para tratar a variante Delta e outras que estão surgindo.”

Juntamente com Collins, os autores do estudo são Helena de Puig, pós-doutoranda no Instituto Wyss; Rose Lee, instrutora de pediatria no Boston Children's Hospital e Beth Israel Deaconess Medical Center e pesquisadora visitante no Wyss Institute; Devora Najar, estudante de pós-graduação no Media Lab do MIT; e Xiao Tan, pesquisador clínico do Wyss Institute e instrutor de gastroenteroloaia no Massachusetts General Hospital.

CRISPR

O novo diagnóstico, que conta com a tecnologia CRISPR (do inglês Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), pode ser produzido ao custo de 15 dólares. Este custo, porém, podem cair significativamente se o dispositivo for produzido em grande escala, dizem os pesquisadores.

O novo diagnóstico é baseado no SHERLOCK, uma ferramenta que utiliza a técnico CRISPR. Os componentes do sistema incluem uma fita guia de RNA que permite a detecção de sequências de RNA alvo específicas e enzimas Cas que separam essas sequências e produzem um sinal fluorescente. Todos esses componentes moleculares podem ser liofilizados para armazenamento de longo prazo e reativados mediante exposição à água, informa o MIT, em comunicado à imprensa.

No ano passado, o laboratório de Collins começou a trabalhar na adaptação dessa tecnologia para detectar o vírus SARS-COV-2, na esperança de poder projetar um dispositivo de fácil manejo que pudesse produzir resultados. Eles também buscaram desenvolver algo que pudesse ser coletado com amostras de saliva - tornado menos invasivo o processo de coleta.

Para conseguir isso, os pesquisadores tiveram que incorporar uma etapa crítica de pré-processamento que desativa enzimas chamadas nucleases salivares, que destroem ácidos nucléicos como o RNA. Uma vez que a amostra vai para o dispositivo, as nucleases são inativadas por calor e dois reagentes químicos. Em seguida o RNA viral é extraído e concentrado ao passar a saliva por uma membrana.

"Essa membrana foi a chave para coletar os ácidos nucléicos e concentra-los para que pudéssemos obter a sensibilidade atingida a partir deste diagnóstico", diz Lee.

Esta amostra de RNA é então exposta a componentes CRISPR / Cas liofilizados, que são ativados por punção automática de pacotes de áqua selados dentro do dispositivo. A reação one-pot (no mesmo recipiente, sem necessidade de processos em outros ambientes) amplifica a amostra de RNA e, em seguida, detecta a sequência de RNA alvo, se presente. "Nosso objetivo era criar um diagnóstico totalmente independente que não requeresse outro equipamento", diz Tan. "Basicamente, o paciente expele a saliva neste dispositivo e, em seguida, você pressiona um êmbolo para obter a resposta em até uma hora.”

Variantes B.1.1.7, P.1 e B.1.351

Os pesquisadores projetaram o dispositivo, que eles chamam de SHERLOCK minimamente instrumentado (miSHERLOCK), de modo que seja possível ter até quatro módulos, cada um procurando uma sequência diferente de RNA alvo. O módulo original contém fitas-guia de RNA que detectam qualquer cepa de SARS-COV- 2. Outros módulos são específicos para mutações associadas a algumas das variantes que surgiram no ano passado, incluindo B.1.1.7, P.1 e B:1.351.

Delta 5

A variante Delta ainda não estava difundida quando os pesquisadores realizaram o estudo, mas como o sistema já está construído, eles apostam que não será complicado projetar um novo módulo para detectar essa variante. O sistema também pode ser facilmente programado para monitorar novas mutações que podem tornar o virus mais infeccioso "Se você quiser fazer uma pesquisa epidemiológica mais ampla, pode criar ensaios antes que uma mutação preocupante apareça em uma população, para monitorar mutações potencialmente perigosas na proteína do pico", diz Najjar.

Variantes e o rastreamento

Os pesquisadores primeiro testaram seu dispositivo com saliva humana enriquecida com sequências sintéticas de RNA do SARS-Cov-2 e, em sequida, com cerca de 50 amostras de pacientes que tiveram resultado positivo para o vírus. Eles descobriram que o dispositivo era tão preciso quanto os testes de PCR padrão ouro, que exigem cotonetes nasais e levam mais tempo para dar respostas. Adicionalmente, o processo atual requer o uso de tecnologias (equipamentos e softwares) mais caras para obter o mesmo resultado.

O dispositivo produz uma luz fluorescente que pode ser vista a olho nu, indicando o diagnóstico correto. Os pesquisadores também desenvolveram um aplicativo para smartphone que pode ler os resultados e enviá-los aos departamentos de saúde pública para facilitar as informações usadas para rastreamento.

Os pesquisadores acreditam que o dispositivo pode ser produzido a um custo tão baixo quanto 2 a 3 dólares por dispositivo. Se aprovado pela agência reguladora dos EUA (FDA), eles preveem que esse tipo de diagnóstico poderá ser útil realizar tanto em ambiente domiciliar como em centros de saúde - hospitais, clínicas e laboratórios. "A capacidade de detectar e rastrear essas variantes é essencial para uma saúde pública eficaz, mas, infelizmente, as variantes atualmente são diagnosticadas apenas por sequenciamento de ácido nucleico em centros epidemiológicos especializados que são escassos, mesmo em países ricos em recursos", diz Puig.

Fonte: Setor Saúde