Un mililitro de sangre contiene aproximadamente 15 gotas individuales, y cada una de estas gotas puede albergar una cantidad variable de copias del VIH, desde menos de 20 hasta más de 500,000 copias. Esta cantidad de copias del virus en la sangre, conocida como carga viral, es un factor crucial para los médicos, ya que les permite evaluar cómo están respondiendo las personas a los medicamentos antirretrovirales y monitorear la posible progresión de la enfermedad.
Acerca de este tema, en la Universidad de Park, en Pensilvania, Estados Unidos, se ha llevado a cabo una investigación innovadora en el campo de la detección y monitoreo de la carga viral del VIH, informó el sitio web de noticias científicas EurekAlert.
Un método innovador
Tradicionalmente, las pruebas de carga viral del VIH requerían la extracción de material genético de la muestra de sangre. Luego, se debía amplificar y comparar dicho material genético con muestras de referencia. La prueba de referencia, conocida como RT-PCR, proporcionaba una estimación cercana de la carga viral real, pero no era una medida directa.
Con el objetivo de obtener una medida más precisa y eficiente, el profesor Weihua Guan y su equipo de investigación de la Universidad de Park han desarrollado un ensayo digital llamado Self-digitization Through Automated Membrane-based Partitioning (STAMP), el cual es capaz de medir directamente la presencia del VIH en una sola gota de sangre. Este novedoso enfoque ha sido publicado en ACS Nano, una prestigiosa revista científica.
El método STAMP se basa en la utilización de la tecnología llamada CRISPR-Cas13, que es una herramienta revolucionaria en el campo de la manipulación genética. Aunque por lo general se utiliza para editar secuencias de ARN, en este estudio se ha aprovechado su potencial diagnóstico. Después de extraer el ARN del virus en la muestra de sangre, se combina con la proteína Cas13, que forma parte del sistema CRISPR.
Luego, la mezcla se coloca sobre una delgada membrana de policarbonato de nanoporos, un filtro disponible y de bajo costo. Los nanoporos son tan diminutos que pueden dividir la mezcla en gotas individuales, cada una de las cuales contiene una sola molécula de ARN con la proteína Cas13 unida. Si el VIH está presente en la molécula de ARN, la proteína Cas13 se activará por la presencia del ARN del VIH y cortará las moléculas señalizadoras, generando una señal que los investigadores pueden detectar.
Contando el número de gotas que muestran esta señal, los investigadores pueden determinar directamente la cantidad de VIH presente en la sangre del individuo. Cuantas más gotas muestren la señal, mayor será la carga viral.
Un gran aporte
Para validar la eficacia de este enfoque, los investigadores realizaron pruebas con ARN sintético del VIH antes de proceder a utilizar muestras de plasma de laboratorio y, posteriormente, muestras de plasma de personas con el VIH.
Compararon los resultados obtenidos con el método STAMP con los del método tradicional RT-PCR, y encontraron que el STAMP proporcionaba una medición precisa de las cargas virales del VIH con una cantidad menor de sangre.
Además, se descubrió que el método STAMP es capaz de proporcionar una evaluación precisa de las cargas virales del VIH que se encuentren igual o por encima de aproximadamente 2,000 copias de virus por mililitro de sangre. Se considera una carga viral baja cuando hay menos de 10,000 copias del virus por mililitro, indetectable cuando hay 20 copias o menos, y alta cuando hay alrededor de 100,000 copias, pero éstas pueden llegar a superar el millón.
Esta capacidad de detectar cargas virales que van de las 2,000 a las 10,000 copias por mililitro de sangre es muy relevante para los médicos que realizan el seguimiento de los pacientes en busca de una recuperación.
Las personas que reciben tratamiento antirretroviral pueden alcanzar niveles indetectables de virus, lo que implica que ya no pueden transmitir el VIH por la vía sexual. Sin embargo, un aumento en los niveles de virus puede indicar que el individuo está desarrollando resistencia al tratamiento o que enfrenta otros problemas relacionados con los medicamentos.
El profesor Guan subraya que aunque se requieren mejoras adicionales para aumentar el límite de detección y automatizar la configuración del método STAMP, esta nueva herramienta basada en CRISPR-Cas13 tiene un gran potencial para avanzar en el monitoreo de la carga viral del VIH.
El equipo de investigación planea continuar perfeccionando la eficiencia y precisión de la plataforma, con el objetivo final de llevar el dispositivo al mercado y brindar una herramienta clínica de diagnóstico para diversas enfermedades infecciosas, no sólo el VIH.
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