Diagnóstico mais rápido pode ajudar a limitar surtos mortais
Por Escola de Medicina da Universidade de Washington com informações de Science Daily.
Uma nova ferramenta pode identificar de forma rápida e confiável a presença do vírus Ebola em amostras de sangue, de acordo com um estudo realizado por pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis e colegas de outras instituições.
A tecnologia, que usa os chamados ressonadores ópticos de microanel, potencialmente poderia ser desenvolvida em um teste de diagnóstico rápido para a doença mortal do vírus Ebola, que mata até 89% das pessoas infectadas. Desde que foi descoberto em 1976, o vírus Ebola causou dezenas de surtos, principalmente na África Central e Ocidental. O mais notável foi um surto que começou em 2014 e matou mais de 11.000 pessoas na Guiné, Serra Leoa e Libéria; nos EUA, o vírus causou 11 casos e duas mortes. Um diagnóstico rápido e precoce pode ajudar os profissionais de saúde pública a rastrear a propagação do vírus e implementar estratégias para limitar os surtos.
O estudo – que também envolveu pesquisadores da Universidade de Michigan, Ann Arbor e Integrated Biotherapeutics, uma empresa de biotecnologia – foi publicado em 8 de junho na Cell Reports Methods.
“Sempre que você puder diagnosticar uma infecção mais cedo, poderá alocar recursos de saúde com mais eficiência e promover melhores resultados para o indivíduo e a comunidade”, disse o co-primeiro autor Abraham Qavi, MD, PhD, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Washington. “Usando um biomarcador de infecção por Ebola, mostramos que podemos detectar a infecção por Ebola nos primeiros dias cruciais após a infecção. Alguns dias fazem uma grande diferença em termos de levar as pessoas aos cuidados médicos de que precisam e quebrar o ciclo de transmissão. “
O vírus Ebola é transmitido pelo contato com fluidos corporais. Causa febre, dores no corpo, diarréia e sangramento – sintomas inespecíficos que podem ser facilmente confundidos com outras infecções virais ou malária. Nos últimos anos, foram desenvolvidas vacinas e terapias eficazes para o Ebola, mas não estão amplamente disponíveis. Em vez disso, as autoridades de saúde controlam o vírus mortal contendo surtos. A estratégia baseia-se na identificação rápida de pessoas infectadas e na prevenção da transmissão, incentivando os cuidadores a usar equipamentos de proteção.
Qavi já havia trabalhado com Ryan C. Bailey, PhD, o professor de química Robert A. Gregg na Universidade de Michigan e co-autor sênior deste artigo, para co-desenvolver ressonadores de microanel óptico, um tipo de dispositivo de modo de galeria sussurrante usado para detecção molecular. O nome vem da Whispering Gallery na Catedral de St. Paul, em Londres. Um sussurro emitido em uma passarela na cúpula acima da nave pode ser ouvido claramente a mais de 30 metros de distância, porque as ondas sonoras aumentam em amplitude à medida que saltam ao redor da parede circular. Os construtores do século XVIII construíram acidentalmente uma demonstração gigantesca do princípio da ressonância acústica, em que as ondas sonoras aumentam em amplitude se interagem precisamente da maneira correta. O mesmo fenômeno ocorre com ondas de luz em uma escala muito menor.
Quando Qavi se juntou ao laboratório da co-autora sênior Gaya K. Amarasinghe, PhD – uma especialista em Ebola e Professora Alumni de Patologia e Imunologia e professora de bioquímica e biofísica molecular e de microbiologia molecular na Universidade de Washington – eles decidiram aplicar a tecnologia para criar um teste de diagnóstico melhor para o Ebola. Qavi juntou-se a Bailey, co-primeira autora Krista Meserve, estudante de pós-graduação no laboratório de Bailey, e co-autora Lan Yang, PhD, Professora Edwin H. e Florence G. Skinner de Engenharia Elétrica e de Sistemas na Escola McKelvey da Universidade de Washington Engineering, para desenvolver uma ferramenta que pudesse detectar pequenas quantidades de moléculas relacionadas ao Ebola em amostras de sangue usando ressonadores de microanel.
“Nós prendemos a luz nos ressonadores e usamos a ressonância para melhorar e aumentar nosso sinal”, disse Qavi. “Ao monitorar onde esse comprimento de onda de ressonância ocorre, podemos dizer quanto da molécula temos.”
A chave era encontrar a molécula certa. Os testes de diagnóstico atuais detectam o material genético do vírus ou uma glicoproteína – uma proteína coberta de açúcar – produzida pelo vírus. Mas eles não são confiáveis até que o vírus se multiplique em altos níveis no corpo, um processo que pode levar dias. O co-autor sênior Frederick Holtsberg, PhD, vice-presidente de fabricação e bioanalítica da Integrated Biotherapeutics, desenvolveu um anticorpo altamente sensível capaz de detectar a glicoproteína solúvel viral em níveis baixos.
Os pesquisadores incorporaram o anticorpo em seu dispositivo e o testaram usando sangue de animais infectados. Eles descobriram que sua técnica poderia detectar a glicoproteína tão cedo quanto ou antes do teste mais sensível para material genético viral. É importante ressaltar que a tecnologia também permitiu quantificar a quantidade de glicoproteína viral no sangue. Quanto maior o nível, pior os animais infectados se saíram. Além disso, o teste levou apenas 40 minutos do início ao fim.
“Olhando para esses dados, podemos dizer: ‘Se você estiver acima desses níveis, sua chance de sobrevivência é baixa; se você estiver abaixo, sua chance de sobrevivência é alta'”, disse Qavi. “Ainda temos que validar isso em indivíduos infectados, mas se isso acontecer, os médicos podem usar essas informações para adaptar os planos de tratamento para pacientes individuais e alocar medicamentos escassos aos pacientes com maior probabilidade de se beneficiar.
“Mostramos os trabalhos científicos fundamentais”, acrescentou. “Agora é apenas uma questão de miniaturizar os dispositivos e levá-los para o campo.”
Este estudo foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (NIH), números de concessão CA009547, P01AI120943, R01AI123926, R01AI141591 e R01AI107056.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Escola de Medicina da Universidade de Washington . Original escrito por Tamara Bhandari.
Referência do jornal :
Qavi AJ, Meserve K, Aman MJ, Vu H, Zeitlin L, Dye J, Froude J, Leung DW, Yang L, Holtsberg FW, Bailey RC, Amarasinghe GK. Detecção rápida de um biomarcador de Ebola com ressonadores ópticos de microanel . Métodos de relatórios de células , 2022 DOI: 10.1016/j.crmeth.2022.100234
