Desenvolvimento e validação de plataformas do tipo "Point-of-Care" para o diagnóstico molecular de arbovírus emergentes

RESUMO

As arboviroses, como as provocadas pelo o vírus Zika (ZIKV) e o vírus chikungunya (CHIKV), têm sido associadas a surtos em larga escala e epidemias em vários países de clima tropical e subtropical nos últimos anos. Atualmente, o diagnóstico dos pacientes infectados por estes vírus é realizado em laboratórios centralizados utilizando a reação de transcriptase reversa seguida da reação em cadeia da polimerase quantitativa (RT-qPCR), que, embora seja o método molecular padrão-ouro para o diagnóstico molecular, tem várias desvantagens para uso em áreas remotas e de poucos recursos, como alto custo e necessidade de equipamentos especializados. Essas desvantagens dificultam a aplicação e utilização para um grande número de amostras. As plataformas de diagnóstico point-of-care (POC) têm o potencial de superar essas limitações, especialmente em países em desenvolvimento. Com isso em mente, nós desenvolvemos e validamos duas plataformas de diagnóstico baseadas em RT-LAMP e biossensores moleculares para a detecção rápida do ZIKV e CHIKV em amostras de pacientes e amostras de mosquitos. O RT-LAMP foi capaz de detectar o ZIKV em diversos tipos de amostras (soro, urina, saliva e sêmen) em apenas 20 minutos, sem extração de RNA. O ensaio RT-LAMP foi altamente específico e até 100 vezes mais sensível do que RT-qPCR. Em seguida, validamos o ensaio com 100 amostras de soro de pacientes coletadas de casos suspeitos de infecção por arbovírus no estado de Pernambuco, epicentro da última epidemia de Zika. Comparado com a RT-qPCR, o ensaio RT-LAMP forneceu sensibilidade de 100%, especificidade de 93,75% e uma precisão geral de 95,00%. Por outro lado, os biossensores moleculares apresentaram sensibilidade similar e alta especificidade quando comparado a RTqPCR. Na sequência, validamos os biossensores com 268 amostras clínicas e as análises demonstraram sensibilidade de 94,52%, especificidade de 100% e uma precisão geral de 98,51%. Demonstrando a programabilidade e extensibilidade de ambas as plataformas de diagnóstico, alcançamos um desempenho de diagnóstico semelhante para a detecção do CHIKV em soro, saliva, urina e amostras de mosquitos. Por fim, também foi otimizado um método alternativo de extração do RNA baseado em fervura acoplado a técnica de RT-qPCR para a detecção molecular do ZIKV. Tomados em conjunto, o ensaio RT-LAMP e os biossensores moleculares fornecem duas alternativas promissoras e de baixo custo para o diagnóstico rápido do ZIKV e CHIKV e possuem o potencial de aumentar a capacidade diagnóstica em áreas afetadas por estes arbovírus emergentes, particularmente em países com baixa infraestrutura laboratorial.