Pesquisa apoiada pelo Governo de Goiás desenvolve teste molecular rápido para Covid-19 em microchip

Estudo está entre os 13 selecionados que irão receber financiamento por meio da Fapeg

Gabriela Duarte pesquisadora microchip covid

Professora Gabriela Duarte e os alunos Paulo Felipe Neves Estrela, Geovana de Melo Mendes e Kezia Gomes de Oliveira. Foto: Divulgação

Helenice Ferreira, da Assessoria de Comunicação da Fapeg

A pandemia do novo coronavírus tem colocado cientistas e pesquisadores em uma corrida contra o tempo em busca de respostas rápidas. Enquanto vacinas e medicamentos para a prevenção e tratamento da Covid-19 ainda estão em desenvolvimento, um teste para diagnóstico rápido e preciso da infecção pelo vírus SARS-CoV-2 se torna de grande utilidade para a conduta correta com os pacientes e o controle epidemiológico.

Pesquisadores da Universidade Federal de Goiás (UFG) desenvolveram um projeto para diagnóstico molecular rápido, sensível, específico, barato e capaz de detectar a presença do coronavírus já no primeiro dia de sintoma do paciente. Os resultados dos testes podem ser obtidos em menos de duas horas, o que possibilita um tratamento imediato e o isolamento do paciente para conter a disseminação do vírus. Em fase de validação, a pesquisa deve ser concluída em dois meses e poderá mudar a forma de se diagnosticar a Covid-19 no Brasil.

O estudo foi selecionado em uma convocação de projetos científicos promovida pelo Governo de Goiás e vai receber R$ 100 mil para acelerar a conclusão da pesquisa. A expectativa é que a solução auxilie o Brasil a aumentar a testagem da população.

Diferencial
Chamada RT-LAMP (Transcrição Reversa seguida da Amplificação Isotérmica Mediada porLoop), a técnica é empregada para amplificação do RNA do vírus, assim como a técnica do exame considerado padrão-ouro no diagnóstico de Covid-19, o RT-PCR (transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase, na sigla em inglês). O diferencial é a forma de amplificar o material genético do vírus, que é feita em temperatura constante e em um microchip. Com mais sensibilidade que o processo da tradicional de PCR, a nova metodologia é capaz de detectar a presença do RNA do vírus no estágio inicial da doença. O tempo total do teste pela RT-LAMP é de aproximadamente duas horas, enquanto em PCR é de cerca de 7 horas. A necessidade de instrumentação sofisticada, mão de obra altamente qualificada e de aplicação de várias etapas analíticas elevam o custo do teste PCR e são obstáculos para a testagem em massa.

Utilizando a reação LAMP para amplificação do RNA do vírus, os pesquisadores desenvolveram um microchip que permite realizar os testes moleculares fora dos laboratórios, ou seja, com potencial para aplicações no ponto de necessidade (point-of-care). Portátil, descartável, e sem necessidade de equipamentos sofisticados, a amplificação é executada em cerca de 20 minutos e os resultados são visualizados por meio da coloração ao final da reação, com alta sensibilidade e especificidade. A técnica permite uma leitura fácil dos resultados, através da cor desenvolvida na presença de um intercalador de DNA. Quando se obtém o verde fluorescente na leitura dos resultados é sinal da presença do vírus na amostra analisada. Esta leitura visual ao final da reação permite uma avaliação rápida, fácil e de baixo custo dos resultados.

À frente desse grupo estão as professoras Gabriela Rodrigues Mendes Duarte, do Instituto de Química, e Elisângela de Paula Silveira Lacerda, do Instituto de Ciências Biológicas, que já vinham trabalhando na busca de dispositivos microfluídicos descartáveis para a consolidação do lab-on-a-chip, na época, para detecção do agente causador do zika vírus, dengue e chicungunya. A equipe aproveitou dessa experiência e mergulhou nas pesquisas para adaptação à realidade de pandemia do novo coronavírus. “A capacidade de detectar um agente infeccioso em uma epidemia generalizada é crucial para o sucesso dos esforços de quarentena, além da triagem sensível e precisa dos possíveis casos de infecção de pacientes em um ambiente clínico”, comenta a professora Gabriela.

Covid-19 microchip

Doutorando Kezia Gomes de Oliveira, bolsista Capes/Fapeg, integrante da equipe fazendo um teste. Foto: Divulgação

Apoio
De acordo com a professora Gabriela Rodrigues Mendes Duarte, com o recurso do Governo de Goiás, “a expectativa é concluir a validação do teste em dois meses, a partir do momento que recebermos os recursos financeiros, e depois repassar a tecnologia para uma empresa interessada”.

“O recurso que receberemos da Fapeg será empregado para aquisição de reagentes tanto para o desenvolvimento e otimização da metodologia quanto para a validação do teste baseado em RT-LAMP. Será também utilizado para aquisição de EPIs e de uma capela de segurança, que funciona como uma cabine para manipulação segura das amostras,” diz a professora.

A convocação, que selecionou este e outros 12 projetos, foi realizada por meio de parceria entre a Fundação de Amparo à Pesquisa de Goiás (Fapeg) e a Subsecretaria de Ciência, Tecnologia e Inovação, da Secretaria de Desenvolvimento e Inovação (Sedi).

Vantagens
A pesquisadora ressalta que, uma das grandes vantagens do teste molecular rápido que estão desenvolvendo é a utilização de reagentes diferentes dos que são utilizados na PCR. “Neste momento onde o mundo inteiro está à procura dos reagentes para PCR, um método alternativo, que utiliza reagentes diferentes, pode auxiliar no aumento dos testes em Goiás e no Brasil. Fizemos uma pesquisa junto às empresas que vendem os reagentes para LAMP, especialmente a enzima, (Bst 3.0) e elas nos informaram que não há falta dos produtos para os próximos meses, tendo inclusive grande volume para entrega imediata”, comemora.

Atualmente, os pesquisadores estão testando a amostra do swab (espécie de cotonete estéril coletor), porém estudos preliminares demonstraram que será permitido o uso direto da saliva, sem a necessidade de extração do RNA do vírus. “Se isso for possível, mantendo a sensibilidade e especificidade da técnica, este será um grande passo, pois a extração do RNA viral é a etapa mais laboriosa e de fácil contaminação no método molecular convencional (PCR)”, explica a professora. “Nossa próxima etapa é a validação do teste com um grande número de amostras. Devem ser realizados cerca de 600 testes, em convênio com as Unidades Básicas de Saúde de Goiânia, para a validação. A metodologia testada será adaptada nos dispositivos microfluidos descartáveis, de baixo custo e com potencial para fabricação em massa.

Microchip
Trata-se de um dispositivo integrado e automatizado para a reação RT-LAMP e adição do intercalador de DNA em uma câmara de detecção. Para automatização da mistura dos reagentes após o final da reação, o dispositivo é manuseado através de um spinner (um tipo de brinquedo com rotação, livre de eletricidade para que os testes possam sair dos balcões dos laboratórios e serem realizados diretamente no ponto de necessidade (point-of-care). A professora explica que será feito um pedido de patente do produto junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

Equipe
A equipe de pesquisadores é composta pela professora Dra. Gabriela Rodrigues Mendes Duarte IQ/UFG; pela professora Dra. Elisângela de Paula Silveira Lacerda ICB/UFG; pelas doutorandas do IQ, Kézia Gomes de Oliveira e Geovana de Melo Mendes; pelo mestrando do IQ, Paulo Felipe Neves Estrela; e pelo mestrando do ICB, Carlos Abelardo dos Santos.

 

Assessoria de Comunicação da Fapeg
comunicacao.fapeg@goias.gov.br

 

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