CULTURA|CIENCIA
A diferencia del PCR, que requiere instrumentos caros y equipo humano especializado, la prueba utilizada por investigadores del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio), es una opción válida y simple para detectar ARN viral.
Un grupo de científicos chilenos participó en una colaboración internacional para desarrollar una prueba rápida y de libre acceso para detectar el SARS-CoV-2.
A diferencia del PCR, que requiere instrumentos caros y equipo humano especializado, la prueba utilizada por investigadores del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio) es una opción simple para detectar ARN viral.
COVID – ALERT es el nombre de la técnica desarrollada por un equipo de investigadores motivados por la ciencia y por el libre uso del conocimiento, que busca superar los cuellos de botella, en la cadena de producción y abastecimiento, con pruebas frecuentes, distribuidas y a gran escala.
Las pruebas de diagnóstico basadas en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) son caras, dependen de laboratorios centralizados, pueden tardar días en entregar resultados y son propensas a retrasos y escasez de suministro, explican los especialistas.
Entre los científicos chilenos participantes se cuentan tres estudiantes de postgrado del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio), Tamara Matute, Isaac Núñez y Aníbal Arce. También Fernán Federici, investigador asociado del iBio y académico de la Pontificia Universidad Católica de Chile, cuyo laboratorio trabaja en el desarrollo de herramientas y métodos de libre acceso para bioingeniería, ciencia y educación.
Se trata de una prueba rápida y accesible mediada por LAMP, que es una reacción bioquímica para amplificar ácidos nucleicos (como ARN o ADN), cuyo acrónimo es ALERT (por su nombre en inglés), que sirve para detectar SARS-CoV-2.
LAMP opera a una temperatura constante, genera una amplificación mayor de la secuencia objetivo y su funcionamiento no se ve mayormente afectado por la pureza de la muestra.
“Estas fueron las características básicas que nos permitieron implementar la técnica LAMP para desarrollar una metodología de detección más simple y de menor costo”, explica Núñez.
Cada prueba de COVID – ALERT tiene un costo menor a 5 dólares, dice Núñez, ingeniero civil en Biotecnología y máster en Ciencias de la Ingeniería, que forma parte del Laboratorio de Tecnologías Libres en el Instituto de Ingeniería Biológica y Médica UC.
Él destaca que ALERT tiene características valiosas, sobre todo en los tiempos de pandemia actuales.
“Tiene una mayor vida útil y se almacena a temperatura ambiente; tiene una especificidad mejorada para distinguir el ARN viral de interés con una alta sensibilidad”, asegura.
La tecnología además se podría adaptar para detectar otros virus respiratorios como la influenza B.
ALERT fue diseñado para poder ser aplicado como un test tipo “hazlo tú mismo”, permitiendo que cualquier persona pueda tomar la muestra, aislar el ARN viral, realizar la reacción RT-LAMP y visualizar los resultados, de manera simple en su casa.
Tamara Matute, magister e ingeniera civil en Biotecnología – candidata a doctora del Laboratorio de Tecnologías Libres UC – explica que el procedimiento involucra seis pasos y toma alrededor de 60 minutos obtener el resultado de ALERT.
“Primero, colectar la muestra (hisopado nasal o saliva). Segundo, inactivar el virus y liberar su material genético (calentando 5 minutos a 95°C). Tercero, concentrar la muestra con esferas magnéticas. Cuarto, transferir la muestra al tubo de reacción. Quinto, incubar la reacción a temperatura constante para que ocurra la amplificación del material genético de la muestra. Sexto, visualizar el resultado en el dispositivo de fluorescencia de bajo costo”, detalló la especialista en biotecnología.
La flexibilidad de ALERT permite que las pruebas se puedan hacer en la tranquilidad de su casa o el lugar de trabajo, así como también en laboratorios y hospitales, comenta el doctor en Ciencias Biológicas con mención en Genética Molecular y Microbiología (PUC), Aníbal Arce. Una vez terminada la pandemia, confirmaron que la tecnología puede adaptarse para detectar otros virus, microorganismos o marcadores basados en ácidos nucleicos.
Este test no requiere de personal especializado para procesarlo, solo con hisopos nasales o muestras de saliva se podrá tener un resultado. El procedimiento consta de tomar la muestra y añadirla a un test que viene preparado con una cera especial que permite mantenerlo a temperatura ambiente, luego se calienta a 65 grados por una hora y exponiendo a luz led azul se revelará el resultado. Si se ve fluorescencia significa que es positivo a SARS-CoV-2. Este test puede detectar hasta una partícula de virus con un 95% de confianza y falsos positivos con una tasa menor al 3% y tomó un año su desarrollo aproximadamente. El trabajo fue publicado en la revista Viruses.
Lo más interesante es ver cómo surgen las colaboraciones a nivel internacional, comenta Arce, y destaca que los colaboradores trabajan en organizaciones tales como Oakland Genomics Center, de Estados Unidos, y en Francia el Centro de investigación interdisciplinario (CRI), así como el Departamento de Inmunología del hospital Saint Luis de París.
“La colaboración internacional es algo de lo más enriquecedor. Nuestro rol en este proyecto surgió de discusiones en foros abiertos como JOGL, donde cualquier persona interesada puede entrar y participar de diferentes maneras en proyectos para frenar la pandemia”, destacó.
El equipo de investigadores del Instituto Milenio de Biología Integrativa, por su parte, también preparó una versión de la técnica LAMP con reactivos caseros, de bajo costo y libre acceso, en busca de autonomía en tecnologías de diagnóstico y monitoreo viral.
A este trabajo, aceptado en la revista J. Biomol. Techniques, se puede acceder en MedRxiv. En este trabajo participaron, además de los investigadores mencionados, Maira Rivera, Javiera Reyes, Paula Blázquez y César Ramírez, en colaboración con investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido).
“Uno de los aspectos positivos de la situación actual, es que ha favorecido la investigación interdisciplinaria abriendo nuevas redes colaborativas entre nosotros”, resaltó.
En este sentido, comentó la investigadora postdoctoral del iBio, el mayor desafío de la implementación del método LAMP fue lograr una producción de polimerasas minimizando el número de pasos así como también, el costo económico. Lograr esto ha sido gratificante, no solo a nivel científico sino que además abre una puerta para seguir montando sistemas de detección asequibles y de disponibilidad pública, comentó.
El grupo de especialistas preparó reactivos que puedan ser el futuro reemplazo o una opción a los kits comerciales. Los protocolos y recursos utilizados son de libre acceso, como parte de la iniciativa internacional ReClone, una red de colaboración en reactivos de diagnóstico de libre acceso. Los investigadores probaron el rendimiento de estos reactivos para la detección de SARS-CoV-2 a partir de muestras reales de ARN extraído por muestras con hisopados nasofaríngeos.
