Ingenieros de Stanford desarrollan un “laboratorio en un chip” para detectar Covid-19

 

NOTIPRESS.- Ingenieros de la Universidad Stanford desarrollaron un dispositivo altamente automatizado capaz de detectar la presencia de SARS-CoV-2, virus causante de la actual pandemia de Covid-19, en treinta minutos. Este invento hace uso de la tecnología “laboratorio en un chip” y la técnica de edición genética de vanguardia conocida como CRISPR (sistema de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas).

Según el estudio publicado el 4 de noviembre de 2020 en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, este microlaboratorio consiste de un chip de microfluidos, del tamaño de la mitad de una tarjeta de crédito, el cual cuenta con una compleja red de canales más angostos que un cabello humano.

El microlaboratorio detecta el SARS-CoV-2 a partir de la huella genética que los coronavirus suelen dejar a su paso, en forma de hebras de ARN, el precursor genético del ADN. Es decir, si se detecta ARN en la muestra de un hisopado, entonces la persona a quien pertenece la muestra se encuentra infectada. El procedimiento para realizar la prueba comienza con depositar el líquido de la muestra de un hisopado nasal dentro del microlaboratorio. Este entonces utiliza campos eléctricos para extraer y purificar cualquier ácido nucleico, como el ARN, contenido en la muestra. El ARN purificado luego se convierte en ADN y luego se replica muchas veces mediante un proceso llamado amplificación isotérmica.

Posteriormente el equipo utiliza una enzima llamada CRISPR-Cas12 con el fin de determinar si parte del ADN amplificado proviene del coronavirus. De ser así, la enzima activa sondas fluorescentes, causando que la muestra brille. Nuevamente el dispositivo utiliza campos eléctricos para concentrar todos los ingredientes clave (el ADN, la enzima CRISPR y las ondas fluorescentes) en un espacio diminuto, menor al ancho de un cabello humano, para aumentar drásticamente la posibilidad de interacción de estos elementos.

Otras pruebas diagnósticas de mayor escala utilizan también técnicas de ampliación de enzimas y genes, aunque suelen ser más lentas y caras comparadas con este nuevo dispositivo. El equipo desarrolló su prueba con un presupuesto reducido de aproximadamente 5 mil dólares y, por el momento, la amplificación de ADN se realiza de forma externa al dispositivo, pero esperan integrar dentro de unos meses todo el proceso dentro del mismo chip. Actualmente los investigadores trabajan con Ford Motor Company para integrar aún más los pasos y desarrollar su prototipo en un producto comercializable. Señalan, además, la posibilidad de adaptar el dispositivo para detectar la presencia de otros microbios dañinos, como la E. coli.

Al jueves 5 de noviembre, los casos mundiales de coronavirus exceden los 48 millones de casos y el millón de muertes. Además, según una nueva investigación de la Sociedad Española de Medicina Interna (SEMI), se ha detectado a la hipertensión como la principal comorbilidad de la Covid-19, padecimiento presente en el 50.9% de los pacientes de Covid-19 del estudio, seguido por la diabetes en un distante segundo lugar (19.7%). La investigación señala, además, que la causa prevalente de los decesos en pacientes infectados por SARS-CoV-2 ha sido el síndrome de dificultad respiratoria del adulto (78.7%).

Dada la recomendación de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de realizar tantas pruebas como sea posible para enfrentar los contagios por Covid-19, un invento como este “laboratorio en un chip” para detectar la infección por SARS-CoV-2 en cuestión de minutos, podría dar un nuevo empuje en la batalla del personal médico contra la pandemia, dada su potencial rapidez y su costo menor comparado con otras pruebas existentes.