Los investigadores desarrollan un método para la detección presintomática de COVID-19


La pandemia de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) ha causado más de 100 millones de casos, con más de 2 millones de muertes en todo el mundo. Las naciones desarrolladas continúan lidiando con el aumento de casos causados ​​por la infección con el coronavirus 2, síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2), el agente causante de COVID-19. Solo en EE. UU., Se siguen registrando miles de muertes a diario.

Esto ha hecho que sea una necesidad vital desarrollar una prueba que permita la detección temprana de la infección antes de que produzca síntomas, lo que permite romper las cadenas de transmisión.

Un nuevo y alentador estudio realizado por investigadores del University College London, Reino Unido, informa el potencial de una prueba de biomarcadores que mide los niveles de IFI27 en sangre, y tal vez podría permitir alcanzar este objetivo.

Estudio: biomarcadores transcripcionales de la sangre de la infección viral aguda para la detección de la infección presintomática del SARS-CoV-2.  Haber de imagen: Corona Borealis Studio / Shutterstock

El equipo de investigación ha publicado sus hallazgos sobre el medRxiv* servidor de preimpresión.

Problemas con las pruebas de diagnóstico actuales

Se ha establecido que la infectividad viral es máxima durante la primera semana después de la infección. Por lo tanto, este período debe ser el centro de los esfuerzos de detección de casos para aislar eficazmente a las personas infectadas, junto con el rastreo de contactos y la cuarentena. Las pruebas de detección para identificar la infección en los casos asintomáticos y levemente sintomáticos son herramientas importantes para lograr este nivel de contención, especialmente para las pruebas masivas.

Las pruebas disponibles en la actualidad incluyen ensayos de flujo lateral (LFA) que detectan antígenos virales, pero estos no son lo suficientemente sensibles como para descartar una infección activa, lo que los hace inadecuados para la detección por contacto o la detección masiva. El estándar de oro es la prueba de PCR con transcriptasa inversa (RT-PCR), que identifica el ARN viral. Sin embargo, esto es caro y requiere mucho tiempo, y requiere equipos y operadores capacitados. El tiempo necesario para una prueba de PCR puede reducirse mediante ensayos LAMP (amplificación isotérmica mediada por bucle) que, sin embargo, son menos sensibles. Además, todas estas pruebas requieren hisopos de la nasofaringe o la garganta, lo que requiere habilidad del operador. Y, finalmente, las altas tasas de falsos negativos de todas estas pruebas limitan su uso para la detección masiva.

Los análisis de sangre tienen muchas ventajas, en contraste con las pruebas anteriores. El estudio actual tiene como objetivo evaluar los marcadores de transcripción de la infección viral en la sangre para posiblemente desarrollar un candidato para la predicción de la positividad de la PCR para el SARS-CoV-2 en los trabajadores de la salud (TS) que se someten a pruebas cada semana.

Detalles del estudio

El estudio incluyó a 96 participantes, que dieron 169 muestras de sangre para el análisis de ARN.

El estudio mostró que la proteína inducible por interferón alfa 27 (IFI27) era el parámetro discriminatorio más específico para la infección por SARS-CoV-2, según lo confirmado por PCR. La sensibilidad determinada por un valor de dos desviaciones estándar por encima del valor en controles sanos fue del 84% y la especificidad del 95%. Esto se comparó favorablemente con otras tres firmas transcripcionales, de las cuales IFI27 solo faltaba en una. Las puntuaciones para las firmas de mayor rendimiento se asociaron negativamente con los umbrales del ciclo de PCR (Ct), lo que sugiere que a medida que aumentaban las cargas virales, estas puntuaciones de las firmas también aumentaban.

Las puntuaciones máximas se registraron en la primera semana después del resultado inicial de positividad de la PCR y fueron normales en suero convaleciente. Las puntuaciones en la semana anterior a la primera PCR positiva también fueron más altas que en los controles o en el suero convaleciente. Los valores discriminatorios para las puntuaciones en este momento también fueron estadísticamente válidos pero más bajos que para las puntuaciones en el momento en que la PCR fue positiva. A modo de ejemplo, una semana antes de la primera puntuación positiva, el IFI27 pudo predecir la infección con una precisión del 79%, con una sensibilidad del 40% y una especificidad del 95%.

Los investigadores dicen que esta es la primera vez que se evalúan los perfiles de transcripción del huésped para su uso en la detección de una infección presintomática por SARS-CoV-2. Aprovecha la precisión del gen IFI27, que es el marcador de mejor rendimiento en un conjunto de firmas que tienen un alto valor predictivo para esta infección en relación con los controles.

La conexión de estas firmas con las respuestas al interferón tipo I es significativa, ya que esta última es una característica específica de las respuestas antivirales en el huésped. El COVID-19 severo es más común cuando esta vía se ve afectada por factores de desregulación genéticos o del sistema inmunológico. El IFI27 se ha estudiado por su papel en la apoptosis dependiente de IFN de tipo I, como parte de los efectos del interferón sobre el crecimiento tumoral. Más trabajo puede mostrar cómo se regulan estos genes inducibles por IFN durante esta infección.

Índices de correlación y Jaccard para todas las firmas de ARN para la infección viral incluidas en el análisis.  (A) El índice de Jaccard se cruza de genes constituyentes para todos los pares de firmas agrupadas por distancia euclidiana.  (B) Coeficientes de correlación de rango de Spearman para todos los pares de firmas agrupados por la relación 1-Distancia de rango de Spearman (C) entre los índices de Jaccard por pares y los coeficientes de correlación de rango de Spearman.  (D) Gráfico de red de reguladores ascendentes pronosticados significativamente enriquecidos por citocinas (nodos rojos), receptores transmembrana (nodos morados), quinasa (nodos azul oscuro) y factores de transcripción (nodos azul claro) de todos los genes constituyentes en cualquier firma (nodos negros) .  Tamaño de los nodos reguladores ascendentes proporcional al enriquecimiento estadístico (-log10 FDR).

Índices de correlación y Jaccard para todas las firmas de ARN para la infección viral incluidas en el análisis. (A) El índice de Jaccard se cruza de genes constituyentes para todos los pares de firmas agrupadas por distancia euclidiana. (B) Coeficientes de correlación de rango de Spearman para todos los pares de firmas agrupados por la relación 1-Distancia de rango de Spearman (C) entre los índices de Jaccard por pares y los coeficientes de correlación de rango de Spearman. (D) Gráfico de red de reguladores ascendentes pronosticados significativamente enriquecidos por citocinas (nodos rojos), receptores transmembrana (nodos morados), quinasa (nodos azul oscuro) y factores de transcripción (nodos azul claro) de todos los genes constituyentes en cualquier firma (nodos negros) . Tamaño de los nodos reguladores ascendentes proporcional al enriquecimiento estadístico (-log10 FDR).

¿Cuáles son las implicaciones?

Por lo tanto, nuestros datos demuestran que 134 respuestas medibles estimuladas con IFN tipo 1 al SARS-CoV-2 preceden a la aparición de los síntomas, y en algunas personas pueden ser anteriores al ARN 135 viral detectable en las pruebas de RT-PCR.. “

Esto podría ser la base de nuevas pruebas para diagnosticar la infección en la etapa presintomática mediante la detección de firmas de ARN viral transcrito, que no solo brindan un medio de diagnóstico muy temprano sino que también se asocian con cargas virales. Esto puede hacer posible identificar a las personas más infecciosas, lo que permite interrumpir la transmisión.

El estudio se aplica en la actualidad solo a la infección presintomática y puede no ser útil en el COVID-19 grave o crítico. Se encuentran en múltiples infecciones virales y, por lo tanto, podrían verse mejor como una herramienta potencial para detectar contactos para permitir el control de infecciones e identificar a aquellos que probablemente sean positivos a la PCR.

Si se traduce a una prueba de diagnóstico cercano al paciente, esta transcripción podría tener una utilidad clínica significativa al facilitar la detección temprana de casos.. “

*Noticia importante

medRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

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