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Cientistas da Universidade de Washington em St. Louis desenvolveram um teste de respiração que identifica rapidamente aqueles que estão infectados com o vírus que causa o COVID-19. O dispositivo requer apenas uma ou duas respirações e fornece resultados em menos de um minuto.
O estudo está disponível online na revista Sensores ACS. O mesmo grupo de pesquisadores publicou recentemente um artigo na revista Natureza Comunicações sobre um monitor de ar que eles construíram para detectar o SARS-CoV-2 no ar – o vírus que causa o COVID-19 – em cerca de cinco minutos em hospitais, escolas e outros locais públicos.
O novo estudo trata de um teste de bafômetro que pode se tornar uma ferramenta para uso em consultórios médicos para diagnosticar rapidamente pessoas infectadas pelo vírus. Se e quando surgirem novas cepas de COVID-19 ou outras doenças patogênicas transmitidas pelo ar, esses dispositivos também podem ser usados para rastrear pessoas em eventos públicos. Os pesquisadores disseram que o teste de respiração também tem potencial para ajudar a prevenir surtos em situações em que muitas pessoas vivem ou interagem em locais próximos – por exemplo, a bordo de navios, em asilos, em residências em faculdades e universidades ou em bases militares.
“Com este teste, não há esfregaços nasais e não há espera de 15 minutos pelos resultados, como nos testes caseiros”, disse o co-autor Rajan K. Chakrabarty, PhD, Harold D. Jolley Career Development Associate Professor of Energy, Environment & Engenharia Química pela McKelvey School of Engineering. “Uma pessoa simplesmente sopra em um tubo no dispositivo e um biossensor eletroquímico detecta se o vírus está lá. Os resultados estão disponíveis em cerca de um minuto.”
O biossensor usado no dispositivo foi adaptado de uma tecnologia relacionada à doença de Alzheimer desenvolvida por cientistas da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis para detectar beta-amilóide e outras proteínas relacionadas à doença de Alzheimer no cérebro de camundongos. John R. Cirrito, PhD, professor de neurologia, da Escola de Medicina, e Carla M. Yuede, PhD, professora associada de psiquiatria – ambos também co-autores correspondentes no estudo – usaram um nanocorpo, um anticorpo de lhamas , para detectar o vírus que causa a COVID-19.
Chakrabarty e Cirrito disseram que o teste de respiração pode ser modificado para detectar simultaneamente outros vírus, incluindo influenza e vírus sincicial respiratório (RSV). Eles também acreditam que podem desenvolver um biodetector para qualquer patógeno emergente dentro de duas semanas após o recebimento de amostras dele.
“É um pouco como um teste de bafômetro que um motorista com deficiência pode fazer”, disse Cirrito. “E, por exemplo, se as pessoas estão na fila para entrar em um hospital, uma arena esportiva ou na Sala de Situação da Casa Branca, os testes de zaragatoa nasal de 15 minutos não são práticos e os testes de PCR demoram ainda mais. Além disso, os testes caseiros são sobre 60% a 70% de precisão e produzem muitos falsos negativos. Este dispositivo terá precisão diagnóstica.”
Os pesquisadores começaram a trabalhar no dispositivo de teste de respiração – feito com impressoras 3D – depois de receber uma bolsa do National Institutes of Health (NIH) em agosto de 2020, durante o primeiro ano da pandemia. Desde que receberam a doação, eles testaram protótipos em laboratório e na Unidade de Pesquisa Clínica de Doenças Infecciosas da Universidade de Washington. A equipe continua testando o dispositivo para melhorar ainda mais sua eficácia na detecção do vírus nas pessoas.
Para o estudo, a equipe de pesquisa testou indivíduos positivos para COVID, cada um dos quais exalou no dispositivo duas, quatro ou oito vezes. O teste de respiração não produziu falsos negativos e deu leituras precisas após duas respirações de cada pessoa testada. O estudo clínico está em andamento para testar indivíduos positivos e negativos para COVID para testar e otimizar ainda mais o dispositivo.
Os pesquisadores também descobriram que o teste de respiração detectou com sucesso várias cepas diferentes de SARS-CoV-2, incluindo a cepa original e a variante omicron, e seus estudos clínicos estão medindo cepas ativas na área de St. Louis.
Para realizar o teste de respiração, os pesquisadores inserem um canudo no aparelho. Um paciente sopra no canudo e, em seguida, os aerossóis da respiração da pessoa são coletados em um biossensor dentro do dispositivo. O dispositivo é conectado a uma pequena máquina que lê os sinais do biossensor e, em menos de um minuto, a máquina revela uma descoberta positiva ou negativa do COVID-19.
Os estudos clínicos continuam e os pesquisadores planejam em breve empregar o dispositivo em clínicas além da Unidade de Pesquisa Clínica de Doenças Infecciosas da Universidade de Washington. Além disso, a Y2X Life Sciences, empresa sediada em Nova York, tem a opção exclusiva de licenciar a tecnologia. Essa empresa consultou a equipe de pesquisa desde o início do projeto e durante as etapas de design do dispositivo para facilitar uma possível comercialização do teste no futuro.
O estudo foi financiado pelo programa RADx-Rad do National Institutes of Health (NIH). Números de concessão U01 AA029331 e U01 AA029331-S1. Financiamento adicional do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Programa de Pesquisa Intramural de AVC, da Uniformed Services University of Health Sciences e do Programa NIH SARS-CoV-2 de Avaliação da Evolução Viral (SAVE).
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