Investigadores han desarrollado un método único para detectar el SARS-CoV-2 en muestras de aliento mediante la detección de ARN viral.
Un estudio en el Rhode Island Hospital determinó que el SARS-CoV-2 puede detectarse fácilmente en el aliento y que esto predice mejor la afectación de las vías respiratorias inferiores.
La detección del virus mediante el Bubbler es similar a una prueba PCR con hisopo realizada en un hospital.
Investigadores han desarrollado un método único para detectar el SARS-CoV-2 en muestras de aliento mediante la detección de ARN viral.
Los investigadores crearon un dispositivo de alcoholemia que llaman «el Bubbler», que transcribe de forma inversa el ARN de partículas víricas en el aire y lo convierte en ADN, que luego puede analizarse para detectar la COVID-19 mediante una prueba PCR común.
El dispositivo utiliza una mezcla de reacción enzimática para detectar ARN viral y convertirlo en ADN, que puede medirse con un instrumento de PCR. El Bubbler también puede asignar un código de barras a ese ADN, lo que permite vincular directamente una muestra con el paciente del que procede y utilizarla para la secuenciación.
En un nuevo estudio publicado en el Journal of Molecular Diagnostics, los investigadores describen el diseño y las pruebas del dispositivo.
«Es más probable que el Bubbler sea un mejor indicador de una infección actual que los hisopos nasofaríngeos», afirma el investigador principal William G. Fairbrother, profesor del departamento de biología molecular, biología celular y bioquímica de la Brown University.
El Bubbler es un tubo de vidrio con una pipeta de vidrio en la que exhalan los pacientes. El tubo está lleno de una mezcla de reacción de transcripción inversa y aceite mineral frío. El nombre del dispositivo proviene del sonido burbujeante que se produce cuando el paciente exhala en él.
¿El aliento supera a los hisopos bucales?
Para el estudio, los investigadores examinaron a 70 pacientes atendidos en el servicio de urgencias del Rhode Island Hospital entre mayo de 2020 y enero de 2021, y analizaron muestras de tres puntos de las vías respiratorias. Luego compararon la saliva obtenida mediante raspado de la lengua y muestras de 15 segundos de aliento exhalado recogidas con el alcoholímetro Bubbler con una prueba.
El estudio determinó que el SARS-CoV-2 puede detectarse fácilmente en el aliento y que esto predice mejor la afectación de las vías respiratorias inferiores. La concentración de ARN viral es mayor en el aliento que en las muestras orales, mientras que estas últimas contienen células implicadas en la replicación del SARS-CoV-2 que no están presentes en las muestras de aliento. Esto sugiere que la señal viral detectada por el Bubbler procede de partículas víricas activas, según los autores.
Las pruebas de COVID-19 suelen utilizar muestras recogidas de las vías respiratorias superiores mediante saliva o un hisopo nasofaríngeo. Las muestras positivas contienen virus activo, pero la carga viral en las vías respiratorias superiores no se correlaciona con los síntomas en las inferiores, como la neumonía.
«La afectación de las vías respiratorias inferiores suele ser un precursor de la COVID-19 grave, por lo que hay razones para tomar muestras de forma más directa, centrándose en el aliento exhalado», afirma Fairbrother.
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Codificación de barras del alcoholímetro Bubbler
La detección del virus mediante el Bubbler es similar a una prueba PCR con hisopo realizada en un hospital. Sin embargo, como las pruebas con hisopo detectan fragmentos de ARN viral en células que persisten tras una infección previa, las pruebas PCR pueden dar un resultado positivo durante meses después de la infección.
En cambio, el Bubbler detecta partículas víricas en el aire y es un mejor indicador del riesgo de contagio, según los autores. También puede adaptarse para tomar muestras ambientales en hospitales, centros de transporte y espacios cerrados como oficinas, barcos y aviones, escriben los investigadores en el estudio.
«Otra ventaja del Bubbler es la codificación de barras, que permite analizar virus de ARN a gran escala por una fracción del coste de las pruebas convencionales», afirma Fairbrother.
El código de barras proporciona una secuencia viral que también permite identificar la cepa, explica; esto podría resultar útil a medida que se obtenga más información sobre la transmisibilidad y las posibles decisiones de tratamiento específicas para cada cepa. También puede utilizarse para procesar simultáneamente lotes de muestras agrupadas, proporciona información adicional, como la carga viral y la identidad de la cepa, y elimina la necesidad de estabilizar la muestra, lo que podría permitir realizar el ensayo en casa.
Los investigadores también demostraron cómo podría adaptarse el Bubbler para detectar virus en muestras del aire. Para modelar el desplazamiento de las gotas exhaladas al respirar, añadieron tres muestras únicas de ácidos nucleicos a tres humidificadores personales, situados en distintos lugares y a diferentes distancias del Bubbler, en una sala con mucho flujo de aire y otra con poco flujo de aire.
Aunque el estudio no examinó en detalle esta aplicación, los resultados muestran el potencial de usar ácidos nucleicos aerosolizados para cartografiar cuantitativamente el flujo de aire en espacios interiores y detectar el SARS-CoV-2 en el aire.
«Esta tecnología podría ayudar a reactivar la actividad de sectores como los hoteles, los cruceros y los casinos», afirma Fairbrother. «Las pruebas rutinarias del aire también ofrecen un beneficio epidemiológico en lugares de alerta temprana, como los centros de transporte y los servicios de urgencias de los hospitales».
El National Institute of General Medical Sciences y la Roddy Foundation financiaron el trabajo.
