Teste de Saliva Portátil Detecta COVID-19 em Uma Hora com Precisão de PCR

Engenheiros projetaram um pequeno dispositivo de bancada que pode detectar SARS-CoV-2 a partir de uma amostra de saliva em cerca de uma hora. O diagnóstico é tão preciso quanto os testes PCR usados atualmente. O dispositivo também pode ser usado para detectar mutações virais específicas ligadas a algumas das variantes do SARS-CoV-2 que estão circulando agora. Este resultado também pode ser obtido dentro de 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 $15, mas esses custos poderiam cair significativamente se os dispositivos fossem produzidos em grande escala.

O novo diagnóstico é baseado no SHERLOCK, uma ferramenta baseada em CRISPR. 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 de longo prazo e reativados mediante exposição à água.

Os pesquisadores incorporaram uma etapa crítica de pré-processamento que desabilita enzimas chamadas nucleases salivares, que destroem ácidos nucleicos como RNA. Uma vez que a amostra entra no dispositivo, as nucleases são inativadas por calor e dois reagentes químicos. Então, 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 por perfuração automatizada de pacotes de água selados dentro do dispositivo. A reação em uma panela amplifica a amostra de RNA e então detecta a sequência de RNA alvo, se presente.

Os pesquisadores projetaram o dispositivo, que chamam de SHERLOCK minimamente instrumentado (miSHERLOCK), para que possa ter até quatro módulos que cada um procura uma sequência de RNA alvo diferente. 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.

A variante Delta ainda não era generalizada 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 poderia ser facilmente programado para monitorar novas mutações que poderiam tornar o vírus mais infeccioso.

Os pesquisadores primeiro testaram seu dispositivo com saliva humana adicionada de sequências sintéticas de RNA SARS-CoV-2 e depois com cerca de 50 amostras de pacientes que testaram positivo para o vírus. Eles descobriram que o dispositivo era tão preciso quanto os testes PCR padrão ouro usados atualmente, que exigem swabs nasais e levam mais tempo e significativamente mais hardware e manipulação 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 para smartphone que pode ler os resultados e enviá-los para departamentos de saúde pública para rastreamento mais fácil. Os pesquisadores acreditam que o dispositivo poderia ser produzido a um custo tão baixo quanto $2 a $3 por dispositivo.