Dispositivo diagnostica COVID-19 da saliva

Os engenheiros projetaram um pequeno dispositivo de mesa que pode detectar o SARS-CoV-2 a partir de uma amostra de saliva em cerca de uma hora. O diagnóstico é tão preciso quanto os testes de PCR agora usados. O dispositivo também pode ser usado para detectar mutações virais específicas ligadas a algumas das variantes do SARS-CoV-2 que agora estão circulando. Esse resultado também pode ser obtido em uma hora, potencialmente tornando muito mais fácil rastrear diferentes variantes do vírus, especialmente em regiões que não têm acesso a instalações de sequenciamento genético.

O novo diagnóstico pode ser montado por cerca de US$ 15, mas esses custos podem cair significativamente se os dispositivos forem produzidos em grande escala.

O novo diagnóstico é baseado no SHERLOCK, uma ferramenta baseada em CRISPR. Os componentes do sistema incluem uma fita guia de RNA que permite a detecção de sequências específicas de RNA alvo e enzimas Cas que clivam essas sequências e produzem um sinal fluorescente. Todos os componentes moleculares podem ser liofilizados para armazenamento a longo prazo e reativados após exposição à água.

Os pesquisadores incorporaram uma etapa crítica de pré-processamento que desativa enzimas chamadas nucleases salivares, que destroem ácidos nucleicos como o RNA. Uma vez que a amostra entra no dispositivo, as nucleases são inativadas pelo calor e por dois reagentes químicos. Em seguida, o RNA viral é extraído e concentrado passando a saliva através de uma membrana.

Esta amostra de RNA é então exposta a componentes CRISPR/Cas liofilizados, que são ativados pela perfuração automática de pacotes de água selados dentro do dispositivo. A reação de um pote amplifica a amostra de RNA e, em seguida, detecta a sequência de RNA alvo, se presente.

Os pesquisadores projetaram o dispositivo, que eles chamam de SHERLOCK minimamente instrumentado (miSHERLOCK), para que ele possa ter até quatro módulos, cada um procurando uma sequência de RNA alvo diferente. O módulo original contém cadeias de 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.

A variante Delta ainda não estava difundida quando os pesquisadores realizaram este estudo, mas como o sistema já está construído, deve ser simples projetar um novo módulo para detectar essa variante. O sistema também pode ser facilmente programado para monitorar novas mutações que possam tornar o vírus mais infeccioso.

Os pesquisadores primeiro testaram seu dispositivo com saliva humana enriquecida com sequências sintéticas de RNA SARS-CoV-2 e, em seguida, com cerca de 50 amostras de pacientes que testaram positivo para o vírus. Eles descobriram que o dispositivo era tão preciso quanto os testes de PCR padrão ouro agora usados, que exigem swabs nasais e levam mais tempo e muito mais hardware e manuseio de amostras para produzir resultados.

O dispositivo produz uma leitura fluorescente que pode ser vista a olho nu e os pesquisadores também projetaram um aplicativo de smartphone que pode ler os resultados e enviá-los aos departamentos de saúde pública para facilitar o rastreamento. Os pesquisadores acreditam que o dispositivo pode ser produzido a um custo tão baixo quanto $ 2 a $ 3 por dispositivo.