Método que detecta tres anticuerpos sugiere nuevo camino para las pruebas comerciales de COVID-19
Los científicos utilizaron la proteína de la nucleocápside del Sars-CoV-2 como antígeno. En las pruebas, es el antígeno el que permite identificar los anticuerpos que revelan la infección. La nucleocápside es la parte más interna del virus, mientras que la capa más externa, llamada envoltura, se caracteriza en el virus de la COVID-19 por sus proteínas en forma de espícula. Ilustración: Ho, Kostman y Steinberg/Innovative Genomics Institute.
Método que detecta tres anticuerpos sugiere nuevo camino para las pruebas comerciales de COVID-19
Traducción de Paloma dos Santos Schlemper publicada en julio de 2023 | Texto original en portugués
Alerta Covid-19: texto original de marzo de 2021 puede contener información desactualizada!

Un método descrito por investigadores de la Universidad Federal de Paraná (UFPR), que detecta un anticuerpo más del virus de la COVID-19 en comparación con las pruebas estándar, indica un nuevo enfoque para las pruebas serológicas utilizadas para combatir la enfermedad. La innovación perfecciona una técnica de análisis tradicional denominada citometría de flujo, que evalúa diferentes parámetros de células o partículas de muestras de suero sanguíneo simultáneamente. La técnica fue descrita en el estudio preliminar “Multiplexed flow cytometric approach for detection of anti-sars-cov-2 IgG, IgM and IgA using beads covalently coupled to the nucleocapsid protein”, publicado en marzo en el servidor ChemRxiv.

El método creado por científicos del Programa de Posgrado en Ciencias Farmacéuticas y del Departamento de Análisis Clínicos de la UFPR, en colaboración con otros departamentos de la Universidad y el Hospital Erasto Gaertner, de Curitiba (Paraná, Brasil), permite la detección simultánea de anticuerpos de los tipos IgG, IgM e IgA reactivos al nuevo coronavirus. Como antígeno (partícula adherida al virus que, en las pruebas, ayuda a identificar los anticuerpos), los científicos utilizaron la proteína de la nucleocápside, que se encuentra en el interior del Sars-CoV-2, en lugar de la proteína de la espícula, presente en la “envoltura”, la capa exterior del virus.

Según los autores del estudio, no existen pruebas disponibles comercialmente que detecten simultáneamente los tres tipos de anticuerpos. Tampoco hay ninguna prueba para la detección de IgA en la lista de las aprobadas por la Food and Drug Administration (FDA), la agencia federal del Departamento de Salud y Servicios Humanos de Estados Unidos.

Las pruebas comerciales suelen medir solamente los IgG e IgM. El cruce de información sobre estos anticuerpos es común en los análisis porque en teoría son producidos por el organismo en diferentes momentos de la infección. Mientras el IgM se produce primero, el IgG aparece más tarde para atacar a los antígenos (partículas invasoras) que quedan, y permanece más tiempo en el organismo (ver infografía).

En la investigación de la UFPR, la inclusión de la medición del IgA, un anticuerpo producido en las membranas mucosas del cuerpo, permitió un dato más para ayudar a perfeccionar la prueba rápida del virus de la COVID-19. Los resultados del estudio con esta técnica mostraron sensibilidad y especificidad (términos utilizados para describir la precisión diagnóstica) similares a las pruebas aprobadas por la FDA.

“La detección de IgA mostró mayor sensibilidad y especificidad en comparación con una prueba comercial de tipo Elisa [Enzyme Linked ImmunonoSorbent Assay, el estándar para este tipo de pruebas] y el análisis combinado de IgG, IgM e IgA mejoró el diagnóstico serológico”, explica el profesor Glaucio Valdameri, del Programa de Posgrado en Ciencias Farmacéuticas de la UFPR.

El anticuerpo presente en las membranas mucosas puede ser un elemento fundamental

La sensibilidad está relacionada con el porcentaje de resultados positivos en un grupo de personas con la enfermedad, mientras que la especificidad se relaciona al porcentaje de resultados negativos en un grupo de personas que no tienen la enfermedad. En la investigación, la sensibilidad identificada quedó entre el 61% y el 98% y la especificidad, entre el 90% y el 100%.

Los investigadores destacan la importancia de la detección simultánea de los tres tipos de anticuerpos que, según la técnica descrita, aumenta la precisión diagnóstica. “Estudios recientes sugieren que la investigación de un solo tipo de anticuerpo puede no ser suficiente en el caso de la COVID-19. La investigación del IgA, en particular, parece ser de extremada importancia, ya que podría estratificar la enfermedad”, comenta la profesora Vivian Rotuno Moure, del Departamento de Análisis Clínicos de la UFPR.

La técnica de detección –utilizada actualmente para el monitoreo de pacientes con VIH, para el diagnóstico bacteriano y viral, entre otros fines– sigue siendo poco utilizada para la investigación de anticuerpos en fluidos biológicos.

“Conocemos apenas otro estudio que emplea un enfoque basado en citometría de flujo en un sistema libre de células para evaluar la respuesta inmune humoral, pero no involucra la detección de los tres anticuerpos simultáneamente”, revela Valdameri.

Desde la extracción de la sangre hasta el resultado, el proceso dura seis horas.

El proceso de prueba comienza con la extracción de la sangre del paciente. En el estudio se utilizaron muestras positivas y negativas (de antes de la pandemia) al COVID-19 proveídas por el Hospital Erasto Gaertner. Tras obtener el suero sanguíneo, el material se incuba con esferas de poliestireno (CBA) que imitan a una célula.

“Estas esferas comerciales tienen grupos químicos que permiten la unión covalente con las proteínas. Por ello, purificamos la proteína de la nucleocápside del Sars-CoV-2 y la unimos a la superficie de estas esferas”, indica Vivian.

A continuación, las esferas son incubadas con anticuerpos disponibles comercialmente. Estos anticuerpos están unidos a fluoróforos, moléculas que, al ser estimuladas por un láser, emiten fluorescencia. Los análisis se realizan a medida que las partículas suspendidas en la corriente de fluido pasan a través de un haz de luz del citómetro de flujo.

Denominado citómetro, el aparato utilizado en el método identifica y cuenta las partículas del suero sanguíneo mediante piezas ópticas que detectan la fluorescencia. Foto: Glaucio Valdameri/Divulgación

Los investigadores utilizaron tres anticuerpos con fluoróforos distintos, cada uno reconociendo un objetivo diferente, para poder detectar simultáneamente los tres principales tipos de anticuerpos anti-Sars-CoV-2: IgG, IgM e IgA. Todo el proceso lleva seis horas en media.

La herramienta presentada por los científicos ofrece, por tanto, un modelo para el desarrollo rápido de la evaluación de anticuerpos contra el coronavirus y otras infecciones emergentes.

Los científicos planean probar otras proteínas del virus

Los datos presentados por los autores demuestran el primer enfoque basado en citometría de flujo para determinar las respuestas de IgG, IgM e IgA al COVID-19 como prueba de concepto para estudios futuros. Pese a la innovación relacionada con el uso de esferas en esta técnica de investigación, la solicitud de patente no se llevó a cabo.

“Nos gustaría que otros investigadores, que tienen citómetros de flujo en sus laboratorios, aplicaran este concepto para el diagnóstico del COVID-19 u otras enfermedades”, destaca Valdameri.

Los investigadores pretenden mejorar el método incluyendo otras proteínas del virus y aplicar la metodología a un grupo más amplio de muestras. “También nos gustaría identificar el perfil de cada uno de estos anticuerpos a lo largo del tiempo en pacientes infectados con el Sars-CoV-2 y compararlo con los pacientes vacunados”, revela Vivian.

El laboratorio cuenta con el apoyo del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y de la Fundación Araucária, y con la financiación parcial de la Coordinación de Perfeccionamiento de Personal de Nivel Superior (CAPES).

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