O teste usa DNA 'nanobait' para detectar os vírus respiratórios mais comuns – incluindo influenza, rinovírus, RSV e COVID-19 – ao mesmo tempo. Em comparação, os testes de PCR (reação em cadeia da polimerase), embora altamente específicos e precisos, só podem testar um único vírus por vez e levar várias horas para retornar um resultado.

Embora muitos vírus respiratórios comuns apresentem sintomas semelhantes, eles requerem tratamentos diferentes. Ao testar vários vírus ao mesmo tempo, os pesquisadores dizem que seu teste garantirá que os pacientes recebam o tratamento certo rapidamente e também pode reduzir o uso indevido de antibióticos.

Além disso, os testes podem ser usados ??em qualquer ambiente e podem ser facilmente modificados para detectar diferentes bactérias e vírus, incluindo possíveis novas variantes do SARS-CoV-2, o vírus que causa a COVID-19. Os resultados são relatados na revista Nature Nanotechnology .

A temporada de resfriados, gripes e VSR do inverno chegou ao hemisfério norte, e os profissionais de saúde devem tomar decisões rápidas sobre o tratamento quando os pacientes aparecem em seus hospitais ou clínicas.

“Muitos vírus respiratórios têm sintomas semelhantes, mas requerem tratamentos diferentes: queríamos ver se poderíamos procurar vários vírus em paralelo”, disse Filip Boškovi?, do Laboratório Cavendish de Cambridge, o primeiro autor do artigo. “Segundo a Organização Mundial da Saúde, os vírus respiratórios são a causa de morte de 20% das crianças que morrem com menos de cinco anos. Se você pudesse criar um teste que pudesse detectar vários vírus com rapidez e precisão, isso poderia fazer uma enorme diferença.”

Para Boškovi?, a pesquisa também é pessoal: quando criança, ficou quase um mês internado com febre alta. Os médicos não conseguiram descobrir a causa de sua doença até que uma máquina de PCR se tornasse disponível.

“Bons diagnósticos são a chave para bons tratamentos”, disse Boškovi?, que é aluno de doutorado no St John's College, em Cambridge. “As pessoas chegam ao hospital precisando de tratamento e podem estar carregando vários vírus diferentes, mas, a menos que você possa discriminar entre os diferentes vírus, existe o risco de os pacientes receberem tratamento incorreto”.

Os testes de PCR são poderosos, sensíveis e precisos, mas exigem que um pedaço do genoma seja copiado milhões de vezes, o que leva várias horas.

Os pesquisadores de Cambridge queriam desenvolver um teste que usasse RNA para detectar vírus diretamente, sem a necessidade de copiar o genoma, mas com sensibilidade alta o suficiente para ser útil em um ambiente de saúde.

“Para os pacientes, sabemos que o diagnóstico rápido melhora o resultado, portanto, ser capaz de detectar o agente infeccioso rapidamente pode salvar suas vidas”, disse o coautor Professor Stephen Baker, do Instituto de Cambridge de Imunologia Terapêutica e Doenças Infecciosas. “Para os profissionais de saúde, esse teste pode ser usado em qualquer lugar, no Reino Unido ou em qualquer ambiente de baixa ou média renda, o que ajuda a garantir que os pacientes recebam o tratamento correto rapidamente e reduzam o uso de antibióticos indevidos”.

Os pesquisadores basearam seu teste em estruturas construídas a partir de fitas duplas de DNA com fitas simples salientes. Essas fitas simples são a 'isca': elas são programadas para 'pescar' regiões específicas no RNA dos vírus-alvo. Os nanobaits são então passados ??por orifícios muito pequenos chamados nanoporos. A detecção de nanoporos é como um leitor de fita adesiva que transforma estruturas moleculares em informações digitais em milissegundos. A estrutura de cada nanobait revela o vírus alvo ou sua variante.

Os pesquisadores mostraram que o teste pode ser facilmente reprogramado para discriminar entre variantes virais, incluindo variantes do vírus que causa o COVID-19. A abordagem permite quase 100% de especificidade devido à precisão das estruturas nanobait programáveis.

“Este trabalho usa elegantemente novas tecnologias para resolver várias limitações atuais de uma só vez”, disse Baker. “Uma das coisas com as quais mais lutamos é a identificação rápida e precisa dos organismos que causam a infecção. Essa tecnologia é um divisor de águas em potencial; uma plataforma de diagnóstico rápida e de baixo custo que é simples e pode ser usada em qualquer lugar em qualquer amostra.”

Uma patente sobre a tecnologia foi registrada pela Cambridge Enterprise, o braço de comercialização da Universidade, e o coautor Professor Ulrich Keyser co-fundou uma empresa, Cambridge Nucleomics, focada na detecção de RNA com precisão de molécula única.

“O Nanobait é baseado na nanotecnologia de DNA e permitirá muitas outras aplicações interessantes no futuro”, disse Keyser, que trabalha no Cavendish Laboratory. “Para aplicações comerciais e lançamento para o público, teremos que converter nossa plataforma de nanoporos em um dispositivo portátil.”

“Reunir pesquisadores de medicina, física, engenharia e química nos ajudou a encontrar uma solução verdadeiramente significativa para um problema difícil”, disse Boškovi?, que recebeu um prêmio de doutorado em 2022 da Cambridge Society for Applied Research por este trabalho.

A pesquisa foi apoiada em parte pelo Conselho Europeu de Pesquisa, o Programa Winton para a Física da Sustentabilidade, St John's College, Pesquisa e Inovação do Reino Unido (UKRI), Wellcome e o Instituto Nacional de Pesquisa em Saúde e Cuidados (NIHR) Cambridge Biomedical Research Centro.