Nuevo nanosensor diferencia virus del dengue y del zika

Un nuevo tipo de nanosensor desarrollado en Brasil ofrece diagnósticos más precisos y específicos para diferenciar los virus del dengue y del zika, algo que debido a la similitud genética entre ambos organismos es difícil actualmente.
 
La técnica usa nanopartículas de oro y puede “observar” los virus a nivel atómico, según un estudio publicado en Nature Scientific Reports.
 
Pertenecientes a la familia de los flavivirus, los virus del zika y del dengue comparten más de 50 por ciento de similitud en su secuencia de aminoácidos.
 
Flávio Fonseca, coautor e investigador de la Universidad Federal de Minas Gerais, dice que es casi imposible separar ambos virus.
 
“Una prueba serológica que detecte anticuerpos contra el dengue también capturará los anticuerpos generados por el zika. Lo llamamos reactividad cruzada”, explicó por teléfono a SciDev.Net.
 

Maurício Nogueira, otro coautor del estudio, dijo en entrevista telefónica a SciDev.Net. que evitar la reactividad cruzada es fundamental porque “el dengue es una enfermedad que mata, y puede hacerlo rápidamente si no se hace un correcto diagnóstico”.
 
“El Zika, por su parte, conlleva el riesgo de que el feto desarrolle microcefalia, y no podemos permitir que una embarazada pase siete u ocho meses preguntándose si tiene el virus o no", añadió.
 
En términos de investigación, esa diferenciación es importante para conocer con precisión el impacto real de ambas enfermedades en la salud pública.

• > Más datos sobre el dengue

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• •    Cada año se producen 390 millones de infecciones por dengue en todo el mundo, de las cuales aproximadamente 96 millones tienen manifestaciones clínicas. (Fuente: Organización Mundial de la Salud)
  •    Más de 800.000 personas han sido infectadas en nuestra región, en lo que va del 2020. De ellas, 677 han muerto. (Fuente: Organización Panamericana de la Salud)
   

• > Más datos sobre el zika

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• •    Hasta julio de 2019, 87 países especialmente en las regiones en desarrollo, habían registrado transmisión local del virus. (Fuente: Organización Mundial de la Salud)
  •    En ese mismo año, hubo 27.718 casos confirmados en América Latina. (Fuente: Organización Panamericana de la Salud)

La prueba más utilizada, ELISA (ensayo inmunoenzimático), no es una buena herramienta para diferenciar estos virus.
 
Como el dengue tiene cuatro serotipos diferentes, el equipo creó cuatro nanopartículas diferentes (10 nm x 40 nm., a modo de comparación, 0.01 millimetros equivalen a 100,000 nanómetros), y cubrió cada una con una proteína diferente de dengue.
 
Luego pusieron las partículas en una solución colocada en una placa ELISA y le añadieron suero humano. Los anticuerpos de la muestra se unieron a las proteínas de los virus, cambiando el patrón de electrones en la superficie de la nanopartícula de oro.
 
"Pudimos ver este cambio aplicando ciertas frecuencias de luz en la superficie de la nanopartícula. Las proteínas del dengue absorbieron la luz, las del zika no”, explica Fonseca.
 
La selección de muestras de suero para las pruebas se basaron en un estudio epidemiológico realizado entre 2014 y 2018 que buscaba entender la prevalencia del dengue entre los habitantes de São José do Rio Preto, ciudad al norte del estado de São Paulo.
 
Nogueira, profesor de la Universidad de São Paulo en esa ciudad, coordinó el proyecto. “Usamos la técnica de seroneutralización para estar seguros de que sabíamos a qué tipo de virus estábamos enfrentándonos en las muestras, y los resultados fueron importantes para caracterizar o ‘calibrar’ las pruebas con las nanopartículas de oro”, indicó.
 

“El hecho de que esta prueba no requiera reactivos y utilice los mismos equipos de la prueba ELISA, que están ampliamente disponibles, es muy importante porque los países que más sufren de zika y de dengue son pobres”.

Juliana Cortines, Universidad Federal de Rio de Janeiro

El estudio demostró que gracias a su alta sensibilidad (es decir su habilidad para identificar la presencia de un virus) y especificidad (capacidad de decir qué virus se ha detectado) la prueba de nanopartículas de oro es más precisa que las serológicas.
 
Como los nanosensores funcionan a nivel electrónico, son más sensibles que las pruebas que trabajan a nivel molecular.
 
La sensibilidad global de la prueba ELISA varía entre 50,9 a 80,2 por ciento, y su especificidad entre 85,5 y 93,7 por ciento; mientras que la sensibilidad de las nanopartículas es de 75 a 100 por ciento y su especificidad, de 88,2 a 100 ciento, según los autores.
 
El equipo ya solicitó una patente y ha obtenido una subvención para asociarse con LabTeste, empresa de Minas Gerais, para comenzar a desarrollar el producto a escala industrial. “Pero con la pandemia de la COVID-19, este desarrollo se ha quedado en pausa”, indica Fonseca.
 
Se espera que los costos sean similares a las pruebas convencionales de ELISA, “pero estimados más precisos serán posibles cuando avance la fase de desarrollo industrial”, puntualiza.
 

Juliana Cortines, experta en nanotecnología aplicada a la investigación biológica de la Universidad Federal de Rio de Janeiro, está entusiasmada con el proyecto.
 
“El hecho de que esta prueba no requiera reactivos y utilice los mismos equipos de la prueba ELISA, que están ampliamente disponibles, es muy importante porque los países que más sufren de zika y de dengue son pobres”, opinó telefónicamente la investigadora, que no formó parte del estudio.
 
“El único inconveniente, también señalado en el estudio, es que aunque el análisis puede hacerse rápidamente, se tiene que hacer manualmente”, añade Cortines. “Les tomó tiempo desarrollar las protocolos pero una vez hechos, los experimentos son bastante simples”, finaliza.
 
El proyecto coordinado por Maurício Nogueira tiene apoyo de FAPESP, donante de SciDev.Net

> Enlace al articulo en Nature Scientific Reports

(Este artículo se modificó el 24 de julio de 2020, para actualizar el número de infecciones anuales por dengue en el mundo).