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A aproximação nova podia permitir uma adopção mais larga do teste COVID-19 para o diagnóstico nos laboratórios de investigação

os Clínico-cientistas na universidade tecnologico de Nanyang, Faculdade de Medicina Chian de Kong do Lee de Singapura (NTU Singapura) (LKCMedicine) demonstraram uma maneira de melhorar a velocidade, a época de manipulação e o custo das análises laboratoriais COVID-19.

O método de teste melhorado rende os resultados em 36 minutos - um quarto do tempo exigido por testes existentes da bandeira de ouro.

Sua aproximação nova podia permitir a adopção mais larga do teste COVID-19 para o diagnóstico em académico ou em laboratórios de investigação, e permite o exame e a pesquisa especialmente nos países e nas regiões com capacidades limitadas do laboratório.

O teste, que pode ser feito com equipamento portátil, poderia igualmente ser distribuído na comunidade como uma ferramenta da selecção.

Actualmente, o método o mais sensível para testar para COVID-19 é com uma técnica de laboratório chamada a reacção em cadeia da polimerase (PCR), em que uma máquina amplifica o material genético viral copiando o a toda hora assim que todo o traço do vírus SARS-CoV-2 pode ser detectado.

Um gargalo grande no teste da amostra é purificação do RNA - separando o RNA de outros componentes na amostra paciente - um processo laborioso que exija os produtos químicos que estão agora no escassez no mundo inteiro. Suas etapas têm que ser executadas pelo pessoal técnico altamente treinado e podem tomar algumas horas.

Actualmente, o equipamento automatizado para a preparação da amostra custa centenas de milhares de dólares, e exige facilidades especializadas do laboratório.

O método desenvolvido por NTU LKCMedicine combina muitas destas etapas e permite o teste directo na amostra paciente bruta, reduzindo o tempo de resposta do amostra-à-resultado, e removendo a necessidade para produtos químicos da purificação do RNA.

Os detalhes da aproximação nova foram publicados nos genes do jornal científico em junho.

Quando a reacção em cadeia da polimerase (PCR) for uma tecnologia veneralvelmente que prove ser um laborioso para a pesquisa biológica, tem alguns inconvenientes quando usada fora do ambiente do laboratório. O processo é fiddly e demorado. Nosso teste COVID-19 rápido envolve uma reacção da único-câmara de ar que reduza a hora e o risco a trabalhar da seguridade biológica para pessoais do laboratório, assim como a probabilidade para a contaminação do transporte durante o processamento das amostras.”

Pouquinho logo Keong, PhD., primeiro autor do estudo, LKCMedicine, universidade tecnologico de Nanyang

Com exceção do teste para COVID-19, o mesmo método desenvolvido pela equipe de NTU LKCMedicine pode igualmente ser usado para detectar outros vírus e bactérias, incluindo o vírus de dengue, que está ajustado para flagelar Singapura enquanto o país se apoia para uma das manifestações as mais ruins da dengue entre a pandemia do coronavirus.

O líder da equipa de investigação, o Yap de Eric do professor adjunto, que igualmente dirige o laboratório microbiano da genómica, disse: “Nós demonstramos previamente que este método trabalha para o vírus de dengue também. Quando usado directamente em uma amostra de sangue bruta com vírus de dengue, o teste rendeu resultados em 28 minutos.”

“Porque Singapura luta a manifestação dupla de dengue e de COVID-19, ambos com sintomas adiantados similares, nosso teste poderiam ajudar na diferenciação entre as duas doenças infecciosas.”

O professor James Melhor, decano de NTU LKCMedicine, disse: “Como Singapura continua com teste dinâmico a detectar, para isolar-se, e conter a propagação possível do coronavirus, das ferramentas portáteis rápidas da selecção como esse desenvolvido pelo prof. Yap de Assoc e de sua equipe poderia vir na acção acessível em locais de teste na comunidade, permitindo pacientes contaminados ser identificado rapidamente, e rápida a ser tomada para impedir a transmissão.”

Do benchtop ao teste portátil

Tipicamente, no PCR testa, o material genético em uma amostra do cotonete recolhida de um paciente tem que ser extraído para remover todas as substâncias na amostra que impedirem que o teste do PCR trabalhe. Um exemplo de um inibidor em amostras respiratórias é o mucin (um componente principal do muco).

O teste projetado pela equipe da medicina de NTU LKC, que inclui o Dr. superior Sivalingam Paramalingam Suppiah do research fellow, usa “o método do PCR directo”, removendo a necessidade para a purificação do RNA, uma etapa demorada e cara.

Em lugar de, adicionaram enzimas inibidor-resistentes e os reagentes que visam os compostos que obstruem a amplificação do RNA, tal como o mucin, um componente principal do muco.

Estes enzimas e reagentes, que são disponíveis no comércio, têm a resistência alta a tais compostos que inibem de outra maneira o PCR, tornando o teste impreciso.

A mistura bioquímica de amostra bruta e enzimas e reagentes inibidor-resistentes é colocada em uma única câmara de ar, que seja introduzida em um thermocycler do laboratório, uma máquina usada para amplificar o material genético no PCR. Após 36 minutos, os resultados revelam se há qualquer traço de COVID-19 com confiança.

“Saltando a etapa da extracção do RNA com nosso método directo-PCR, nós vemos poupanças de despesas em jogos da extracção do ácido nucleico, e evitamos o problema dos reagentes no escassez quando o teste de laboratório é ascendente ramped e os aumentos da procura global,” dissemos o Dr. Sivalingam.

A equipe igualmente testou este método em um thermocycler portátil, que pudesse ser distribuído em ajustes do baixo-recurso e em áreas endémicos, apontando à possibilidade de ter este teste feito em ajustes dos cuidados médicos da comunidade por trabalhadores dos cuidados médicos da linha da frente.

O prof. Yap de Assoc disse: “Nós estamos tentando agora distribuir tais métodos directo-PCR, desenvolvidos por nos e por outro, para diagnósticos rotineiros.”

“Nós precisamos de determinar o serviço público e os benefícios reais em um ajuste do real-mundo, e de compreender se há algum comércio-offs. Quando um gargalo é removido, outros desafios podem emergir - como assegurar o controle da qualidade, ou a diminuição de erros manuais.”

A equipe está olhando agora para usar este método para o teste COVID-19 no laboratório diagnóstico clínico de NTU em LKCMedicine esse as cabeças do prof. Yap de Assoc.

“Nosso objetivo é desenvolver os testes ultrafast e automatizados que rendem resultados nas actas, e que podem ser executados por trabalhadores dos cuidados médicos na clínica com a precisão e a sensibilidade similares como em laboratórios especializados.”

“Isto permitirá que nós tomem o teste do PCR fora dos laboratórios convencionais mais próximo ao ponto--cuidado, e nos ajustes do baixo-recurso que os precisam mais,” disse.

Source:
Journal reference:

Wee, S. K., et al. (2020) Rapid Direct Nucleic Acid Amplification Test Without RNA Extraction for SARS-CoV-2 Using a Portable PCR Thermocycler. Genes. doi.org/10.3390/genes11060664.