Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han producido fragmentos de genes sintéticos del SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19. Este material, que no sea infeccioso y seguro de manipular, puede ayudar a los fabricantes a producir pruebas de diagnóstico más precisas y fiables para la enfermedad.

Las pruebas para una infección activa, a diferencia de las pruebas de anticuerpos que indican una infección pasada, funcionan detectando los genes del virus en un hisopo nasal. Pero un resultado negativo no significa necesariamente que una persona esté libre de enfermedad. Puede ser que la cantidad de virus sea demasiado baja para que la prueba la detecte, lo cual es especialmente posible durante los primeros días después de contraer el virus.

"Tener mejores datos sobre la sensibilidad de las pruebas nos ayudará a comprender la frecuencia con la que las pruebas de COVID-19 producen un resultado negativo para las personas que están realmente infectadas". ", dijo la científica investigadora del NIST Megan Cleveland.

Para ayudar con esto, Cleveland y sus colegas del NIST han producido fragmentos sintéticos de los genes del virus, que están escritos en ARN, una molécula que codifica información de forma muy similar al ADN.

La síntesis de ARN no es nueva ni revolucionaria. Lo que hace que este material sea notable es que los científicos del NIST han medido con mucho cuidado cuántos fragmentos hay en cada vial que envían.

Usando este material, los investigadores pueden medir la sensibilidad realizando pruebas con cantidades conocidas de ARN viral. También pueden usarlo para desarrollar pruebas más sensibles o nuevos tipos de pruebas que son más rápidas o más fáciles de administrar.

El genoma del SARS-CoV-2 es de aproximadamente 30, 000 pares de bases de largo. Los fragmentos de ARN sintético de NIST son cada uno aproximadamente 4, 000 pares de bases de largo, como se muestra aquí:

Los investigadores del NIST optaron por sintetizar estos fragmentos particulares porque contienen las secuencias de ARN objetivo de una gran cantidad de pruebas de diagnóstico. incluidos los diseñados por los CDC.

Estos fragmentos de ARN son distribuidos por NIST en pequeños viales empacados en hielo seco, junto con una hoja de datos que enumera la concentración de los fragmentos en la solución. La solución contiene aproximadamente 1 millón de copias por microlitro, o una millonésima parte de un litro (una gota de agua contiene aproximadamente 20 microlitros). NIST midió esta concentración varias veces utilizando una técnica llamada PCR digital, o dPCR, que cuenta el número de fragmentos de ADN individuales en un volumen de líquido.

Los investigadores pueden usar los fragmentos de ARN del NIST para medir la sensibilidad de las pruebas de coronavirus. Para hacer eso, usarían la solución concentrada de NIST para crear una serie de muestras cada vez más diluidas. Luego, ejecutarían cada una de esas diluciones a través de su prueba para encontrar la concentración más baja de fragmentos de ARN que aún produzca un resultado positivo.

Además de medir la sensibilidad, Los investigadores también pueden utilizar el ARN sintético del NIST para desarrollar pruebas más sensibles o nuevos tipos de pruebas. Por ejemplo, Investigaciones recientes han demostrado que podría ser posible rastrear la propagación de COVID-19 en una ciudad al analizar las aguas residuales municipales. El material del NIST podría ayudar a los investigadores a garantizar que puedan detectar de manera confiable concentraciones muy bajas de virus en millones de galones de aguas residuales.

NIST está lanzando este ARN sintético como un "material de prueba de grado de investigación, "aunque los científicos del NIST planean desarrollarlo aún más en el tipo de material de referencia estándar (SRM) por el que se conoce al NIST. El NIST proporciona este material sin costo para los investigadores, fabricantes de pruebas y laboratorios de pruebas. La información técnica y las instrucciones para solicitar el material están disponibles en el sitio web del NIST.

Las empresas de suministro genético también están sintetizando porciones del ARN del virus, pero lo que distingue al material del NIST es la cantidad de datos que lo acompaña. La información detallada sobre cómo los científicos del NIST sintetizaron los fragmentos y midieron su concentración está disponible en una hoja de orientación en línea. Información adicional, incluyendo datos brutos y análisis estadísticos de las mediciones de concentración, está disponible en un sitio de GitHub. NIST proporciona estos datos como parte de su misión, como laboratorio de medición de la nación, para avanzar en la ciencia de la medición.

"Medir la sensibilidad es una parte importante del desarrollo de la prueba, "dijo Peter Vallone, el científico investigador del NIST que supervisó el desarrollo del nuevo material. "Y queremos asegurarnos de que las personas tengan los materiales y la información que necesitan para realizar las mediciones más precisas posibles".