Las pruebas de PCR COVID-19 pueden soportar el proceso de liofilización



En la lucha contra la pandemia de COVID-19, no son solo las vacunas las que requieren complicadas cadenas de suministro de frío y almacenamiento refrigerado. Las pruebas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), a menudo consideradas el “estándar de oro” de las pruebas, también tienen enzimas y reactivos que necesitan ser congelados.

Los investigadores de la Universidad Northwestern han descubierto que las pruebas de PCR disponibles comercialmente pueden resistir el proceso de liofilización, lo que las hace estables en almacenamiento hasta por 30 días y 50 grados Celsius (122 grados Fahrenheit), sin sacrificar la sensibilidad y la precisión.

Los investigadores encontraron que los reactivos de prueba podían premezclarse con un conservante estándar, liofilizarse y luego distribuirse y almacenarse a temperatura ambiente. Cuando se necesita la prueba, los trabajadores de la salud agregan agua para rehidratar la prueba para su uso inmediato.

La nueva estrategia podría ayudar a aliviar los desafíos logísticos, haciendo que las pruebas estén más disponibles para ayudar a que las escuelas, las empresas y los eventos deportivos vuelvan a abrir de manera segura. También podría ser una opción particularmente poderosa para entornos de bajos recursos que carecen de acceso a electricidad y refrigeración confiables.

“En diferentes momentos, la pandemia de COVID-19 casi rompió nuestro sistema de atención médica”, dijo Michael Jewett de Northwestern, quien dirigió el estudio. “Con nuestra estrategia, podemos eliminar la necesidad del envío de la cadena de frío y reducir los costos de mano de obra necesarios para la mezcla in situ de reactivos de diagnóstico. Sería extremadamente gratificante si esto pudiera permitir que las pruebas se desarrollaran e implementaran de manera mucho más amplia en todo el mundo. . “

La investigación, que incluye instrucciones que los profesionales de la salud y el laboratorio pueden utilizar para iniciar las pruebas de PCR de liofilización de inmediato, se publicó el 10 de junio en la Revista de biotecnología.

Jewett es profesor de ingeniería química y biológica en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern y director del Centro de Biología Sintética de Northwestern. También es miembro del Instituto Simpson Querrey, del Instituto de Química de los Procesos de la Vida y del Centro Integral de Cáncer Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern.

El mismo proceso utilizado para hacer helado de astronauta, el secado por congelación extiende la vida útil de los materiales perecederos al congelarlos y luego deshidratarlos quitando el hielo. A principios de este año, Jewett dirigió estudios para desarrollar vacunas estables en almacenamiento con componentes liofilizados. Ahora, su equipo usa una filosofía similar para ayudar a expandir el acceso a las pruebas estándar.

“La pandemia ha puesto de relieve los desafíos y las limitaciones de las pruebas de laboratorio centralizadas”, dijo Jewett. “Las pruebas se basan en personal capacitado con una cantidad significativa de experiencia, equipos costosos y una logística complicada que requiere una cadena de frío estable. Existe una necesidad urgente de estrategias de prueba que sean fáciles de usar, reduzcan la mano de obra en el punto de atención y sean económico de implementar en cualquier parte del mundo “.

En su nuevo estudio, Jewett y su equipo compraron cinco kits de PCR directamente de los proveedores. Después de ensamblar completamente las reacciones, agregaron conservantes simples para estabilizar la mezcla y luego almacenaron las pruebas en diferentes longitudes, condiciones y temperaturas.

“Necesitábamos asegurarnos de que las pruebas aún funcionaran en presencia de conservantes”, dijo Jewett. “Los kits de PCR se basan en proteínas, que pueden desmoronarse cuando se exponen a temperaturas elevadas u oxígeno, por lo que debemos mantenerlos fríos. Si agregamos un conservante, estabiliza las proteínas para evitar que se desmoronen. Pero también necesitamos asegúrese de que el conservante no interfiriera con la maquinaria biológica en la prueba “.

De las mezclas probadas, los investigadores demostraron que una prueba comercial mantuvo la actividad y la sensibilidad después del almacenamiento durante 30 días tanto a temperatura ambiente como a temperaturas elevadas. Con esta estrategia, las pruebas pueden distribuirse y almacenarse como un polvo seco a temperatura ambiente y rehidratarse a pedido.

“Podríamos almacenar estas pruebas y distribuirlas sin una cadena de frío”, dijo Jewett. “Y eso es lo importante. Ahora es un kit todo en uno, ya no hay varias partes que deben mezclarse en un cóctel. Es una prueba que se liofiliza y se activa con agua”.

Fuente:

Referencia de la revista:

Hammerling, MJ, et al. (2021) La liofilización de reacciones de RT-qPCR de diagnóstico de COVID-19 premezcladas permite un almacenamiento estable a largo plazo a temperatura elevada. Revista de biotecnología. doi.org/10.1002/biot.202000572.

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