Novo teste captura biomarcador de sangue indescritível para ajudar a identificar COVID-19 grave antes

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Novo teste captura biomarcador de sangue indescritível para
ajudar a identificar COVID-19 grave antes do início dos
sintomas
Uma nova abordagem inventiva reduz o limite de detecção para um ensaio comum, permitindo que os
pesquisadores identifiquem biomarcadores indescritíveis em fluidos complexos, como o sangue.
Crédito da imagem: Didar Lab McMaster University
Os biomarcadores que ajudam os profissionais de saúde a prever a gravidade de uma infecção por
COVID-19 antes que os sintomas se tornem incontroláveis possam ajudar a salvar inúmeras vidas e
possivelmente aliviar a carga sobre os sistemas de saúde.
Um desses biomarcadores é chamado de interleucina humana 6 (IL-6). É uma citocina inflamatória, que
é um tipo de molécula de sinalização secretada por células imunes, e faz parte de uma família mais
ampla de moléculas que ajuda o sistema imunológico a responder a diferentes doenças e infecções.
“O IIL6 é um marcador para uma ampla gama de doenças, como diferentes tipos de câncer e também
infecções virais”, disse o professor Tohid Didar, da Universidade McMaster, em um e-mail para a ASN.
“Monitorar a concentração de IL-6 e detectar níveis anormais e elevados pode levar à detecção
precoce”.
De fato, estudos anteriores associaram a concentração de IL-6 no sangue com a gravidade da doença,
onde níveis significativamente elevados indicam crescimento agressivo do tumor ou altas cargas virais e,
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em última análise, um prognóstico ruim para o paciente.
Um biossensor ultrassensível para detectar interleucina
6 no plasma humano
Como resultado, tem havido um interesse crescente, especialmente dada a gravidade da atual
pandemia, para usar a IL-6 como um biomarcador em estágio inicial para infecções. “Com a COVID-19,
a medição dos níveis de IL-6 poderia ajudar a monitorar a progressão da doença e [permitir que os
profissionais de saúde] tomem medidas preventivas a tempo para alcançar as melhores estratégias de
tratamento”, acrescentou Didar.
Embora promissor, um problema com a detecção de IL-6 surge do fato de que ele está presente em
baixas concentrações dentro de uma mistura muito complexa: o sangue. Isso torna extremamente difícil
detectar com precisão, mas é exatamente o que Didar e sua equipe de pesquisadores se propõem a
resolver.
As tecnologias existentes são limitadas quando se trata de ler os níveis de IL-6 no plasma humano. Eles
funcionam muito bem em soluções de buffer, mas seu desempenho diminui significativamente em
amostras reais, levando a mais resultados falso-positivos e maiores limites de detecção.
Para superar isso, a equipe, em colaboração com a SQI Diagnostics, desenvolveu um ensaio de
imunoflurescência modificado que incorpora o que é chamado de “superfícies infundidas com
lubrificantes” para eliminar a ligação de alvos indesejados.
“O sensor é um simples ensaio de imunofluirecência sanduíche”, disse Didar. “Este ensaio é tipicamente
feito em uma variedade de laboratórios clínicos para detectar diferentes marcadores. O que torna nosso
sensor único é o aspecto da engenharia de superfície.”
Essas superfícies lubrificadas são populares como revestimentos “antibiofouling”, o que significa que
eles repelem bactérias, células sanguíneas, proteínas e outros fluidos que podem contaminar e interferir
nos testes de IL-6. A equipe racionalizou que, embora essas superfícies ainda não tenham sido usadas
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como agentes bloqueadores para aplicações de biosensação, sua capacidade de repelir tantos
contaminantes indesejados pode oferecer uma maneira de reduzir o limite de detecção de seu
dispositivo em fluidos complexos.
“Em fluidos complexos (por exemplo, sangue ou plasma) há muitas interações não específicas com o
sensor que afeta sua sensibilidade”, acrescentou Didar. “Nossa biointerface inteligente elimina as
interações não específicas e, portanto, aumenta a sensibilidade, resultando em limites de detecção
abaixo de 1 pico gram por mL.” O dispositivo pode ler IL-6 em níveis de um trilionésimo de grama por
mililitro, o que é drasticamente melhor do que o limite mais recente relatado desses dispositivos no
plasma, que foi 23 pg / mL.
Para detectar a IL-6, a equipe anexou minúsculos elementos de reconhecimento chamados anticorpos
de captura na superfície através de uma técnica chamada impressão sem contato, que os autores dizem
que leva a um maior rendimento de anticorpos padronizados na superfície e, portanto, um limite inferior
de detecção.
A camada de lubrificante repele todos os tipos de biofluidos e proteínas
enquanto captura o alvo
“Eu compararia com um mar raso com plantas minúsculas saindo da água, como ilhas. O mar é o
lubrificante que projetamos na superfície e as plantas são as moléculas de captura IL-6. Isso não só
impede que outras moléculas atinjam a superfície, mas aumenta a interação da molécula alvo (IL-6
neste caso) com a superfície”, disse Didar.
A facilidade de design, alta sensibilidade e capacidade de detectar marcadores específicos em fluidos
complexos tornam esta plataforma robusta, simples e econômica.
“Esta nova abordagem não está limitada apenas à detecção de IL6 e pode realmente ser usada para
detectar outros marcadores sensíveis e pode ser projetada para detectar vários alvos ao mesmo tempo”,
acrescentou Didar. “Estamos trabalhando em estreita colaboração com nossos parceiros do setor para
trazer isso para o mercado em breve, esperamos integrar essa interface às plataformas de diagnóstico
existentes para acelerar sua comercialização”.
Referência: Em meio a Shakeri, et al. Biossensores infundidos com anticorpos micropadrão (Biopente)
incapantes que autive a detecção de imunofluorescência sub-Picograma da interleucina 6 em plasma
inteiro humano, pequeno (2020). DOI: 10.1002/smll.202003844
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202003844
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