Novo dispositivo promete diagnosticar tuberculose nos ‘milhões desaparecidos’

De acordo com a Organização Mundial da Saúde, a cada ano há aproximadamente três milhões de casos não diagnosticados de tuberculose (TB) no mundo, que são caracterizados como os “milhões desaparecidos”. Em um estudo de ponta, os cientistas testaram um dispositivo de diagnóstico usando dieletroforese que promete melhorar a detecção de TB e o tratamento de pacientes em áreas altamente endêmicas e com poucos recursos. Levar o diagnóstico aos pacientes que mais precisam ajudará a atingir as metas globais de redução do fardo da tuberculose. Os resultados da pesquisa aparecem em O Jornal de Diagnóstico Molecular.

Uma parceria única entre a indústria e a academia entre a equipe de pesquisa em TB da St George’s University of London, Institute for Infection and Immunity, e a QuantuMDx, uma empresa de tecnologia médica com sede no Reino Unido, apresentou uma oportunidade de priorizar o desenvolvimento de um método barato, rápido e preciso , e teste portátil de diagnóstico de TB para analisar amostras de escarro para Mycobacterium tuberculosis (Mtb) de pacientes com suspeita de TB.

O investigador principal Philip D. Butcher, Ph.D., St George’s, Universidade de Londres, explicou: “A carga global da tuberculose não está melhorando. Embora seja infecciosa, é altamente tratável. No entanto, diagnósticos acessíveis adequados para implementação no ponto de atendimento são necessários para alcançar os ‘milhões de desaparecidos’. Nosso grupo de pesquisa em TB em St George’s tem uma apreciação de longa data do imperativo global de diagnósticos aprimorados para TB, e percebemos que novas tecnologias podem fornecer uma resposta. Vimos uma oportunidade ao colaborar em uma nova tecnologia baseada em chip usando dieletroforese para isolar seletivamente bacilos Mtb de amostras de escarro.”

Os investigadores descrevem um protótipo de sistema microfluídico lab-on-a-chip chamado CAPTURE-XT da QuantuMDx que pode processar escarro solubilizado de pacientes com suspeita de TB, capturar bacilos Mtb para análise visual (como um substituto para baciloscopia) e fornecer uma amostra purificada para confirmação molecular por PCR quantitativo (qPCR) e, finalmente, para análise genotípica de suscetibilidade a drogas.

A tecnologia CAPTURE-XT baseia-se no princípio da dieletroforese – uma técnica pouco utilizada que pode ser ajustada para atrair ou repelir seletivamente partículas ou células específicas com base em suas propriedades dielétricas. Neste caso, são as bactérias Mtb que causam TB que são especificamente capturadas e concentradas, enquanto o outro conteúdo do escarro é lavado.

Após a otimização usando um painel de 50 amostras de escarro caracterizadas, o desempenho do protótipo foi avaliado por uma triagem cega de 100 amostras de escarro caracterizadas e armazenadas em biobancos fornecidas pela Foundation for Innovative New Diagnostics (FIND).

A concordância com o diagnóstico da cultura foi de 100% para amostras com baciloscopia negativa e 87% para amostras com baciloscopia positiva. Das amostras com esfregaço positivo, a concordância da amostra de alta carga foi de 100%. Esses resultados demonstram o potencial da tecnologia para fornecer uma poderosa ferramenta de preparação de amostras que pode funcionar como uma plataforma de ponta para detecção molecular aprimorada. Esta ferramenta versátil pode igualmente ser aplicada como um diagnóstico de detecção visual, potencialmente associado à identificação bacteriana para triagem de baixo custo.

“A tecnologia CAPTURE-XT é verdadeiramente revolucionária e terá impacto em muitas doenças diferentes, desde a sepse até a oncologia (células tumorais circulantes). acesso a diagnósticos de qualidade para centenas de milhões de pessoas”, disse Jonathan O’Halloran, Ph.D., fundador e CEO do QuantuMDx Group. Ltda.

“Esta tecnologia baseada em chip explora a propriedade fisiológica da bactéria da TB para ser especificamente coletada no dispositivo, de modo que pequenos números possam ser visualizados nos eletrodos do chip e atuar como uma leitura visual para substituir os métodos microscópicos/esfregaço baseados em laboratório, que normalmente têm baixas taxas de detecção e exigem treinamento de pessoal de laboratório, em sensibilidades semelhantes às moleculares e por uma fração do preço. Além disso, quando usado como um front-end para downstream celular, proteína e dispositivos moleculares, as possibilidades são quase ilimitadas. ”

O professor Butcher concluiu: “A colaboração entre pesquisadores acadêmicos universitários e cientistas da indústria de biotecnologia apresenta um caminho a seguir para desenvolver novas abordagens para alguns dos maiores desafios de saúde do mundo, como a tuberculose. Essa nova tecnologia baseada em chip pode trazer diagnósticos para os pacientes que precisam e também, por meio de uma detecção de casos mais acessível, prevenir a propagação desta doença.”

A co-autora Heather Murton, Ph.D., LEX Diagnostics, Melbourn, Reino Unido, e anteriormente do QuantuMDx Group Ltd., disse: “A tuberculose é um dos desafios mais antigos enfrentados na saúde humana. Esta tecnologia tem o potencial de atender às expectativas para um diagnóstico de tuberculose móvel, e é emocionante ver um princípio de física aparentemente abstrato aplicado com sucesso a uma área de doença negligenciada.”

A tuberculose é a 13ª principal causa de morte em todo o mundo e, até a COVID-19, era a principal causa de morte por uma única doença infecciosa – mais do que a malária e o HIV. Globalmente, infecta 10 milhões de indivíduos e mata 1,4 milhão de indivíduos todos os anos, dos quais 230.000 são crianças.

Diagnósticos com maior sensibilidade e testes de suscetibilidade a medicamentos expandidos também são necessários para abordar a resistência aos medicamentos e diagnosticar casos de baixa carga bacteriana.