Cercetători de la Universitatea Brown, SUA, au anunţat proiectarea şi testarea unui analizator de respiraţie care se bazează pe detectarea ARN-ului viral în diagnosticul pentru SARS-CoV-2. Analizatorul a fost botezat Bubbler, după sunetul produs atunci când pacientul expiră în dispozitiv.
Bubbler nu numai că realizează transcrierea inversă a ARN-ul viral provenit din particulele de virus din aer în ADN, pentru reacţia PCR, dar poate în acelaşi timp să marcheze acest ADN stocând informaţii astfel încât probele pot fi corelate cu pacientul de la care provin şi pot fi utilizate pentru secvenţiere. Dispozitivul poate fi utilizat pentru gruparea concomitentă a unor loturi de probe colective şi oferă informaţii suplimentare, cum ar fi încărcătura virală şi identitatea tulpinii. De asemenea, aparatul de testare eliminâ necesitatea stabilizării unei probe ceea ce ar putea permite efectuarea testului la domiciliu.
„Afectarea tractului respirator inferior precede adesea un Covid-19 sever, aşadar există o motivaţie pentru o prelevare mai directă bazată pe respiraţia expirată", a explicat cercetătorul principal William G. Fairbrother, profesor în departamentul de biologie moleculară, biologie celulară şi biochimie al UB.
Bubbler detectează virusul în mod similar testelor PCR, dar are un risc mai scăzut de contagiune, deoarece detectează particulele virale direct din aer, în timp ce testele PCR pot returna un rezultat pozitiv şi luni de zile după infecţie, întrucât detectează fragmentele de ARN viral din celule, care persistă în celulele infectate anterior. De asemenea, Bubbler poate fi adaptat pentru testarea aerului din diverse medii respectiv spitale, mijloace de transport în comun, birouri, nave şi avioane, spun cercetătorii.
Bubbler constă dintr-un tub de sticlă dotat cu o pipetă de sticlă prin care pacienţii pot expira. Tubul este umplut cu un amestec de reacţie de transcriere inversă şi ulei mineral rece. Cercetătorii au făcut un studiu testând şaptezeci de pacienţi trataţi în Departamentul de Urgenţă al Spitalului Rhode Island în perioada mai 2020 - ianuarie 2021. Specialiştii au prelevat probe din trei puncte ale tractului respirator. Probele, culese din gură (din salivă şi de pe limbă) şi din 15 secunde de respiraţie expirată colectate în Bubbler, au fost comparate cu cele dintr-un test PCR exsudat nazofaringian convenţional.
Studiul a stabilit că SARS-CoV-2 poate fi detectat mai uşor în respiraţie fiind mai predictiv în tractul respirator inferior. De asemenea, ARN-ul viral este mai bogat în respiraţie în raport cu probele orale, care includ şi celule implicate în replicarea SARS-CoV-2, celule care nu există în probele de respiraţie, fapt ce sugerează că semnalul viral detectat în Bubbler provine din particule virale active.
„Este foarte probabil ca Bubbler să fie un indicator mai bun al prezenţei infecţiei decât exsudatul nazofaringian. Un alt avantaj este marcajul ADN-ului, care permite testarea de mare capacitate şi colectarea de date la o fracţiune din costul testării convenţionale. Marcajul ADN-ului returnează o secvenţă virală care sprijină identificarea tulpinii, lucru ce poate deveni util pe măsură ce se află mai multe informaţii despre transmisibilitate şi posibile decizii de tratament specifice tulpinii", spune dr. Fairbrother.
Cercetătorii au prezentat şi modul în care Bubbler ar putea fi adaptat pentru a detecta virusul în probele din aer. Pentru a crea modelul dispersiei picăturilor expirate, trei probe unice de acid nucleic au fost adăugate la trei umidificatoare de uz personal aflate în locaţii diferite, la distanţe variate de Bubbler, într-o cameră cu flux de aer ridicat şi o cameră cu flux de aer scăzut. Deşi explorarea detaliată a acestei aplicaţii a depăşit scopul studiului, rezultatele au demonstrat potenţialul de a utiliza acid nucleic aerosolizat pentru a cartografia fluxul de aer în spaţiile interioare şi pentru a detecta SARS-CoV-2 în aer.
„O astfel de tehnologie ar putea fi utilă în restabilirea serviciilor pentru industria hotelieră, pe nave de croazieră şi în cazinouri. Există, de asemenea, un beneficiu epidemiologic pentru testarea de rutină a aerului în locuri cu risc ridicat cum ar fi mijloacele de transport în comun şi departamentele de urgenţă ale spitalelor", spune dr. Fairbrother.
Testele pentru Covid-19 folosesc, de obicei, probe prelevate din tractul respirator superior, respectiv din salivă sau exsudat nazofaringian. Probele pozitive conţin virus activ, dar încărcătura virală în tractul respirator superior nu este corelată cu simptomele din tractul respirator inferior, cum ar fi pneumonia, spun specialiştii.
Studiul a fost publicat în The Journal of Molecular Diagnostics.
