Nuevo dispositivo es prometedor para diagnosticar tuberculosis en los ‘millones desaparecidos’

Según la Organización Mundial de la Salud, cada año hay aproximadamente tres millones de casos de tuberculosis (TB) sin diagnosticar en todo el mundo, que se caracterizan como los «millones perdidos». En un estudio de vanguardia, los científicos probaron un dispositivo de diagnóstico que usa dielectroforesis que promete mejorar la detección y el tratamiento de la TB de pacientes en áreas de escasos recursos y de alta endemia. Llevar el diagnóstico a los pacientes que más lo necesitan ayudará a cumplir los objetivos globales para reducir la carga de la TB. Los resultados de la investigación aparecen en El Diario de Diagnóstico Molecular.

Una asociación única entre la industria y la academia entre el equipo de investigación de TB de la Universidad de St George de Londres, el Instituto de Infecciones e Inmunidad, y QuantuMDx, una compañía de tecnología médica con sede en el Reino Unido, presentó una oportunidad para priorizar el desarrollo de un método barato, rápido y preciso. y prueba de diagnóstico de TB portátil para analizar muestras de esputo para Mycobacterium tuberculosis (Mtb) de pacientes con sospecha de TB.

El investigador principal, Philip D. Butcher, Ph.D., St. George’s, Universidad de Londres, explicó: «La carga global de TB no mejora. Aunque es infecciosa, es altamente tratable. Sin embargo, los diagnósticos asequibles adecuados para la implementación en el Se necesitan puntos de atención para llegar a los ‘millones de personas que faltan’. Nuestro grupo de investigación de TB en St George tiene una apreciación de larga data del imperativo global para mejorar los diagnósticos de TB, y nos dimos cuenta de que las nuevas tecnologías pueden proporcionar una respuesta.Vimos una oportunidad al colaborar en una nueva tecnología basada en chips que usa dielectroforesis para aislar selectivamente Bacilos mtb de muestras de esputo».

Los investigadores describen un prototipo de sistema microfluídico de laboratorio en un chip llamado CAPTURE-XT de QuantuMDx que puede procesar esputo solubilizado de pacientes con sospecha de TB, capturar bacilos Mtb para análisis visual (como sustituto de la microscopía de frotis) y proporcionar una muestra purificada. para la confirmación molecular mediante PCR cuantitativa (qPCR) y, en última instancia, para el análisis genotípico de susceptibilidad a fármacos.

La tecnología CAPTURE-XT se basa en el principio de la dielectroforesis, una técnica poco utilizada que se puede ajustar para atraer o repeler selectivamente partículas o células específicas en función de sus propiedades dieléctricas. En este caso, son las bacterias Mtb que causan la TB las que se capturan y concentran específicamente, mientras que el resto del contenido del esputo se elimina por lavado.

Después de la optimización utilizando un panel de 50 muestras de esputo caracterizadas, el rendimiento del prototipo se evaluó mediante un examen ciego de 100 muestras de esputo caracterizadas y almacenadas en biobancos proporcionadas por la Fundación para Nuevos Diagnósticos Innovadores (FIND).

La concordancia con el diagnóstico del cultivo fue del 100 % para las muestras con baciloscopía negativa y del 87 % para las muestras con baciloscopía positiva. De las muestras con baciloscopía positiva, la concordancia de las muestras con carga alta fue del 100 %. Estos resultados demuestran el potencial de la tecnología para proporcionar una poderosa herramienta de preparación de muestras que podría funcionar como una plataforma frontal para mejorar la detección molecular. Esta herramienta versátil podría aplicarse igualmente como un diagnóstico de detección visual, potencialmente asociado con la identificación bacteriana para la detección de bajo costo.

«La tecnología CAPTURE-XT es realmente revolucionaria y tendrá un impacto en muchas enfermedades diferentes, desde la sepsis hasta la oncología (células tumorales circulantes). Esta aplicación en Mtb es realmente excepcional, ya que su costo ultra bajo y su sensibilidad ultra alta mejorarán profundamente la equidad acceso a diagnósticos de calidad para cientos de millones de personas», dijo Jonathan O’Halloran, Ph.D., fundador y director ejecutivo de QuantuMDx Group. Limitado.

«Esta tecnología basada en chip explota la propiedad fisiológica de la bacteria de la TB para ser recolectada específicamente en el dispositivo, de modo que se puedan visualizar pequeñas cantidades en los electrodos del chip y actuar como una lectura visual para reemplazar los métodos microscópicos/de frotis de esputo basados ​​en laboratorio». que normalmente tienen bajas tasas de detección y requieren capacitación del personal de laboratorio, en sensibilidades similares a las moleculares y a una fracción del precio.Además, cuando se utilizan como interfaz para dispositivos celulares, proteicos y moleculares aguas abajo, las posibilidades son casi ilimitadas. »

El profesor Butcher concluyó: «La colaboración entre investigadores académicos universitarios y científicos de la industria de la biotecnología presenta un camino a seguir para desarrollar nuevos enfoques para algunos de los mayores desafíos de atención médica del mundo, como la tuberculosis. Esta nueva tecnología basada en chips podría brindar diagnósticos a los pacientes que lo necesitan y también, mediante una búsqueda de casos más accesible, prevenir una mayor propagación de esta enfermedad».

La coautora Heather Murton, Ph.D., LEX Diagnostics, Melbourne, Reino Unido, y anteriormente de QuantuMDx Group Ltd., dijo: «La tuberculosis es uno de los desafíos más antiguos que enfrenta la atención médica humana. Esta tecnología tiene el potencial de cumplir con las expectativas para un diagnóstico de TB móvil, y es emocionante ver un principio de física aparentemente abstracto aplicado con éxito a un área de enfermedad desatendida».

La TB es la decimotercera causa principal de muerte en todo el mundo y, hasta el COVID-19, era la principal causa de muerte por una sola enfermedad infecciosa, más que la malaria y el VIH. A nivel mundial, infecta a 10 millones de personas y mata a 1,4 millones de personas cada año, de los cuales 230.000 son niños.

También se necesitan diagnósticos con mayor sensibilidad y pruebas ampliadas de susceptibilidad a los medicamentos para abordar la resistencia a los medicamentos y diagnosticar casos de baja carga bacteriana.