Um novo sensor pode detectar não apenas se um va­rus estãopresente, mas se ele éinfeccioso - uma distinção importante para conter a disseminação viral.

Pesquisadores da Universidade de Illinois Urbana-Champaign e colaboradores desenvolveram o sensor, que integra fragmentos de DNA especialmente projetados e detecção de nanopore, para direcionar e detectar va­rus infecciosos em minutos, sem a necessidade de pré-tratar as amostras. Eles demonstraram o poder do sensor com dois va­rus-chave que causam infecções em todo o mundo: o adenova­rus humano e o va­rus que causa o COVID-19.

Yi Lu, professor emanãrito de química, e Benito Marinas, professor de engenharia civil e ambiental , colideraram o trabalho com o professor Lijun Rong da Universidade de Illinois em Chicago; o professor Omar Azzaroni, da Universidade Nacional de La Plata, na Argentina; e Mara­a Eugenia Toimil-Molares, do GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research, na Alemanha. Eles relataram suas descobertas na revista Science Advances .

"O status de infectividade éuma informação muito importante que pode nos dizer se os pacientes são contagiosos ou se um manãtodo de desinfecção ambiental funciona", disse Ana Peinetti, a primeira autora do estudo, que realizou o trabalho enquanto pesquisadora de pa³s-doutorado em Illinois. Ela agora lidera um grupo de pesquisa na Universidade de Buenos Aires, na Argentina. "Nosso sensor combina dois componentes principais: moléculas de DNA altamente especa­ficas e tecnologia de nanoporos altamente sensa­veis. Desenvolvemos essas moléculas de DNA altamente especa­ficas, chamadas apta¢meros, que não apenas reconhecem va­rus, mas também podem diferenciar o status de infectividade do va­rus."

O "padrãoouro" da detecção viral, os testes de PCR detectam o material genanãtico viral, mas não conseguem distinguir se uma amostra éinfecciosa ou determinar se uma pessoa écontagiosa. Isso pode dificultar o rastreamento e a contenção dos surtos virais, disseram os pesquisadores.

"Com o va­rus que causa COVID-19, foi demonstrado que onívelde RNA viral tem correlação ma­nima com a infectividade do va­rus. No esta¡gio inicial, quando uma pessoa éinfectada, o RNA viral ébaixo e difa­cil de detectar, mas o pessoa éaltamente contagiosa ", disse Lu. "Quando uma pessoa estãorecuperada e não éinfecciosa, onívelde RNA viral pode ser muito alto. Os testes de anta­geno seguem um padrãosemelhante, embora ainda mais tarde do que o RNA viral. Portanto, os testes de RNA viral e anta­geno são pobres em informar se um va­rus éinfeccioso ou não. Pode resultar em atraso no tratamento ou quarentena, ou liberação prematura daqueles que ainda podem ser contagiosos. "

Os testes que detectam va­rus infecciosos, chamados ensaios de placa, existem, mas requerem preparação especial e dias de incubação para renderizar os resultados. O novo manãtodo de detecção pode produzir resultados em 30 minutos a duas horas, relatam os pesquisadores, e como não requer pré-tratamento da amostra, pode ser usado em va­rus que não crescera£o no laboratório.

Ser capaz de distinguir va­rus infecciosos de não infecciosos e detectar pequenas quantidades de amostras não tratadas que podem conter outros contaminantes éimportante não apenas para o diagnóstico rápido de pacientes que estãono esta¡gio inicial da infecção ou que ainda são contagiosos após o tratamento, mas para monitoramento ambiental também, disse Marinas.

"Escolhemos o adenova­rus humano para demonstrar nosso sensor porque éum pata³geno viral emergente de origem aquosa que causa preocupação nos Estados Unidos e em todo o mundo", disse Marinas. "A capacidade de detectar adenova­rus infecciosos na presença de va­rus tornados não infecciosos por desinfetantes de águae outras substâncias de fundo potencialmente interferentes em a¡guas residuais e a¡guas naturais contaminadas, fornece uma abordagem nova sem precedentes. Vemos o potencial dessa tecnologia para fornecer proteção mais robusta do meio ambiente e saúde pública. "

A técnica de detecção poderia ser aplicada a outros va­rus, dizem os pesquisadores, ajustando o DNA para atingir diferentes patógenos. Os apta¢meros de DNA usados ​​no sensor podem ser facilmente produzidos com sintetizadores de DNA amplamente dispona­veis, de forma semelhante a s sondas de RNA produzidas para testes de PCR. Sensores nanopore também estãodisponí­veis comercialmente, tornando a técnica de detecção facilmente escala¡vel, disse Lu, agora professor da Universidade do Texas, Austin.

Os pesquisadores estãotrabalhando para melhorar ainda mais a sensibilidade e seletividade dos sensores e estãointegrando seus apta¢meros de DNA com outros manãtodos de detecção, como varetas de medição de mudança de cor ou sensores para trabalhar com smartphones, para eliminar a necessidade de equipamentos especiais. Com a capacidade de distinguir va­rus não infecciosos de infecciosos, os pesquisadores disseram que esperam que sua tecnologia também possa ajudar na compreensão dos mecanismos de infecção.

"Além disso, a tecnologia de apta¢mero pode ser desenvolvida em plataformas multicanais para detectar outros patógenos virais emergentes de interesse para a saúde pública e ambiental, como norova­rus e enterova­rus, ou para variantes do va­rus que causa COVID-19", disse Marinas.