Em esforços conta­nuos para erradicar a mala¡ria, um teste ultrassensa­vel que oferece recursos diagnósticos rápidos e específicos da espanãcie foi desenvolvido por uma colaboração de pesquisa liderada por James Collins , um membro do corpo docente do Instituto Wyss de Engenharia Inspirada na Biologia de Harvard.

Para atingir a meta estabelecida pelo Programa Global de Controle da Mala¡ria da Organização Mundial da Saúde (OMS) , toda a transmissão local de parasitas da mala¡ria em áreas geogra¡ficas definidas deve ser eliminada. O desenvolvimento de testes que sejam aºteis em ambientes de poucos recursos em muitas áreas com mala¡ria endaªmica éfundamental.

Atualmente, a presença das quatro principais espanãcies P de Plasmodium causadoras de mala¡ria . falciparum , P . vivax , P . ovale , e P . malariae édeterminada por análise microsca³pica de amostras de sangue nas quais os parasitas podem ser detectados nas células vermelhas do sangue, ou com os chamados testes de diagnóstico rápido para protea­nas especa­ficas do Plasmodium (anta­genos).

"Infelizmente, as abordagens de diagnóstico rápido disponí­veis não conseguem distinguir todas as quatro espanãcies de Plasmodium umas das outras, o que pode ser importante para iniciar o curso definitivo de tratamento", disse Nira Pollock , diretora médica associada do Laborata³rio de Diagnóstico de Doena§as Infecciosas do Hospital Infantil de Boston e professor associado de patologia e medicina na Harvard Medical School (HMS). “E, o mais importante, eles são ineficazes para detectar baixos números de parasitas Plasmodium em indivíduos assintoma¡ticos.”

“Esses 'portadores assintoma¡ticos' são reservata³rios silenciosos para a transmissão conta­nua por mosquitos disseminadores da mala¡ria e extremamente importantes para os esforços globais em curso para erradicar a mala¡ria”, acrescentou Jeffrey Dvorin , professor associado de pediatria do HMS e médico associado saªnior em doenças infecciosas no Hospital Infantil de Boston .

A equipe de pesquisa, montada pela colega cla­nica Rose Lee e incluiu Pollock e Dvorin, criou um ensaio diagnóstico ultrassensa­vel aplica¡vel em campo que detecta especificamente sequaªncias de DNA de todas as espanãcies de Plasmodium na mala¡ria sintoma¡tica e assintoma¡tica. O novo manãtodo combina um protocolo de preparação rápida de amostra de 10 minutos otimizado com o sistema SHERLOCK baseado em CRISPR para permitir a detecção de Plasmodium altamente especa­fica esensívelem outros 60 minutos em dispositivos repa³rter simples. Esta¡ publicado no PNAS.

“Este ensaio de diagnóstico de mala¡ria SHERLOCK pronto para campo ultrapassa os requisitos de sensibilidade e especificidade definidos pela OMS para um teste desejado que pode ser usado para detectar baixa densidade de parasitas em portadores assintoma¡ticos de todas as principais espanãcies de Plasmodium”, disse Collins. “Seu design altamente simplificado pode fornecer uma solução via¡vel para o atual gargalo de diagnóstico no caminho para eliminar a mala¡ria e, de forma mais geral, permitir a vigila¢ncia da mala¡ria em locais com poucos recursos.”

Collins élider da area de Foco de Dispositivos Celulares Vivos do Instituto Wyss e também Professor de Engenharia Manãdica e Ciência do Termeer no MIT.

Os membros da equipe demonstraram que seu ensaio SHERLOCK (desbloqueio de repa³rter enzima¡tico especa­fico de alta sensibilidade) écapaz de detectar menos de dois parasitas por microlitro de sangue, o "limite de detecção" sugerido pela OMS (LOD) para um teste com ampla utilidade em áreas endaªmicas . Mostrando potencial cla­nico do ensaio atravanãs da análise de amostras cla­nicas que contenham P . falciparum e P . espanãcies vivax , eles as chamaram com 100 por cento de sensibilidade, identificando corretamente amostras positivas verdadeiras, e 100 por cento de especificidade, identificando também amostras sem uma determinada espanãcie de Plasmodium em amostras verdadeiramente negativas.

Quase 100% de sensibilidade e especificidade são atributos-chave dos ensaios de diagnóstico a serem usados ​​em testes do mundo real. Além disso, o ensaio éprojetado de forma que também possa determinar a presença de P frequentemente mutado . cepas de falciparum que perderam seu anta­geno HRP2 e, portanto, escapam da detecção por testes de diagnóstico rápido comuns.

O grupo de Collins no Wyss Institute e o MIT co-desenvolveram a tecnologia SHERLOCK com o grupo de Feng Zhang no Broad Institute. Foi licenciado para a Sherlock Biosciences, uma startup que o usou para criar um diagnóstico molecular rápido para outras aplicações de doena§as, e recentemente recebeu uma autorização de uso emergencial do FDA para seu diagnóstico rápido COVID-19.

Outros manãtodos foram desenvolvidos que, como o novo ensaio SHERLOCK, amplificam e detectam o DNA (ou RNA) material de a¡cido nuclanãico de espanãcies de Plasmodium. No entanto, atéo momento, esses manãtodos permanecem limitados pela necessidade de equipamentos de laboratório caros.

“a‰ importante ressaltar que o ensaio écompata­vel com diferentes tipos de amostra, como sangue total, plasma, soro e sangue seco, e todos os componentes necessa¡rios para amplificação, ativação de Cas12a e geração de sinal podem ser liofilizados em um aºnico tubo de ensaio para funcionarem juntos em um reação em um aºnico vaso após serem reconstitua­dos e misturados com a amostra do paciente ”, disse a primeira autora Rose Lee, pesquisadora cla­nica do grupo de Collins e do Boston Children's Hospital. “Isso ... permite que o teste seja realizado em configurações de poucos recursos com conhecimento ma­nimo.”

Adaptado de um artigo online do Wyss Institute.