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Conclusiones clave
- Los investigadores están explorando un dispositivo similar a un alcoholímetro para detectar COVID-19.
- El dispositivo está capacitado para distinguir una “firma COVID” basada en compuestos orgánicos volátiles (COV) en la respiración.
- Una prueba de aliento puede tener un lugar en la detección de virus en el futuro, potencialmente en lugares concurridos.
Lo único tan frustrante como esperar para saber si dio positivo en la prueba del coronavirus, un proceso que puede llevar días, podría ser soportar la prueba en primer lugar. La prueba de COVID-19 más común consiste en un hisopo largo insertado en la fosa nasal para recolectar las secreciones de la parte posterior de la nariz y la garganta; no es exactamente una sensación agradable. Pero los investigadores están abriendo camino en métodos más fáciles. Uno podría ser como probar el aliento para el consumo de alcohol.
"Es la idea de que tienes aliento COVID", le dice a Verywell Makeda Robinson, MD, PhD, becaria de enfermedades infecciosas en la Universidad de Stanford. "Se ha demostrado antes que los virus y las células que están infectadas con virus pueden emitir estos compuestos orgánicos volátiles o COV en el aliento".
Los investigadores han desarrollado y realizado un pequeño estudio inicial sobre un dispositivo similar a un alcoholímetro para detectar rápidamente la presencia del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. Los hallazgos fueron publicados recientemente enACS Nano, una publicación de la American Chemical Society.
Cómo funciona
El dispositivo tiene un sensor hecho de nanomateriales vinculados a moléculas sensibles a COV. Cuando los COV de la respiración interactúan con el sensor, la resistencia eléctrica cambia y crea un patrón. Los investigadores utilizaron el aprendizaje automático para entrenar al sensor a reconocer las diferencias clave en la respiración exhalada e identificar una posible firma de COVID-19 basada en las señales de resistencia eléctrica.
Para entrenar al sensor para que reconozca la posible firma de COVID-19, los investigadores reclutaron a tres grupos: 49 pacientes con COVID-19 confirmado, 58 individuos sanos y 33 pacientes con una infección pulmonar no COVID. Cada participante sopló en el prototipo durante unos segundos.A continuación, los investigadores necesitaban determinar si la firma COVID potencial del prototipo era precisa, por lo que probaron el dispositivo en un número menor de los 140 participantes.
¿Es exacto?
Al diferenciar los casos de COVID-19 del grupo de control de individuos sanos, el dispositivo tuvo una precisión del 76%. El sensor distinguió entre individuos con COVID-19 y aquellos diagnosticados con un tipo diferente de infección pulmonar con un 95% de precisión, y entre pacientes con COVID-19 recuperados y enfermos con un 88% de precisión.
"Todo está directamente en el lado izquierdo de la curva de desarrollo", le dice a Verywell Farley Cleghorn, MD, MPH, epidemiólogo y jefe global de salud en Palladium. “Es el primer informe. Y aunque muestra algunos datos prometedores, incluso los propios autores dicen que necesitamos un estudio más amplio ".
La prueba fue menos precisa para determinar entre la infección por COVID-19 y los sujetos sanos. El estudio registró una serie de falsos positivos, que pueden conducir a un aumento en el uso de la atención médica y contribuir innecesariamente a una sobrecarga, dice Robinson. Pero los falsos positivos pueden ser menos preocupantes que la desaparición de personas infectadas.
"Si alguien sin saberlo tiene [COVID-19] y se sube a un avión o regresa al trabajo, ahora está exponiendo a mucha gente", dice Robinson.
Lo que esto significa para ti
En el futuro, es posible que pueda realizar una prueba similar a un alcoholímetro para COVID-19. Pero en este momento, solo los métodos de prueba a los que se les otorgó la autorización de uso de emergencia (EAU) por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA) pueden ofrecer resultados.
La prueba puede ayudar a mejorar el calibre
Robinson dice que está particularmente intrigada por el hecho de que el sensor pudo diferenciar, hasta cierto punto, entre los pacientes que estaban enfermos con COVID-19 y los que se habían recuperado.
“Posiblemente podría decirnos más sobre cómo la gente está mejorando o no con el tiempo”, dice. "No es definitivo que pueda hacer esto, pero creo que la posibilidad está ahí".
Una limitación de la investigación inicial es que no tiene en cuenta muchos factores como la edad, el género, la etnia, las comorbilidades e incluso el lugar donde se administra la prueba. “Este es un estudio tan pequeño que se realizó en Wuhan, China, por lo que en una población de pacientes más homogénea”, dice Robinson. "No sabemos si la respiración COVID-19 de esa área será similar a otras".
Makeda Robinson, MD, PhD
Podemos seguir evolucionando. En realidad, esta prueba puede seguir mejorando con el tiempo.
- Makeda Robinson, MD, PhDPero es posible que el sensor pueda entrenarse para tener en cuenta esos factores. "Creo que esa es realmente la promesa del aprendizaje automático", dice Robinson. "Podemos seguir evolucionando. Esta prueba puede seguir mejorando con el tiempo".
Una alternativa bienvenida a los hisopos
Todavía se necesitan mejores métodos de prueba para el SARS-CoV-2, especialmente opciones que sean menos invasivas que el temido hisopo nasofaríngeo.
"Es muy desagradable", le dice a Verywell Rebecca Wurtz, MD, MPH, profesora asociada de la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Minnesota. "Si realmente se obtiene correctamente, se supone que debe empujar el hisopo hasta el fondo y luego girarlo cinco veces".
Wurtz dice que no ha visto ningún estudio sobre esto, pero sospecha que el usuario ha cometido un error en la recopilación, especialmente en ciertos sitios de pruebas de conducción en los que usted mismo administra el hisopo. "Creo que muchos técnicos de laboratorio, enfermeras y otras personas que obtienen muestras, incluso en un entorno controlado, tienen miedo de empujar el hisopo hacia atrás y causar tanta incomodidad", dice.
La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) ha otorgado autorización de uso de emergencia (EAU) a 230 pruebas de COVID-19, incluidas 186 pruebas moleculares, 40 de anticuerpos y 4 de antígenos. La prueba de aliento en desarrollo no entra en ninguna de estas categorías.
"Ha habido una especie de segunda ola", dice Robinson sobre las pruebas de innovación. “Hemos obtenido más información de que los diferentes tipos de muestras pueden tener una precisión similar. Y ahora hemos pasado a preguntarnos: "¿Es esta la mejor y la única forma?"
La recolección de muestras es solo la mitad de la batalla. Aunque se están trabajando métodos de laboratorio nuevos e innovadores, el estándar de oro para esta pandemia ha sido la prueba de reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-qPCR). Según la FDA, la PCR es un proceso complejo y lento que involucra químicos y maquinaria en un laboratorio. Antes de que comiencen las pruebas, las muestras deben enviarse a un laboratorio apropiado donde a menudo esperan en una cola.
Cleghorn dice que los laboratorios simplemente están respaldados. Fue a un sitio de prueba gratuito de COVID-19 hace aproximadamente un mes, le dice a Verywell. El tiempo de respuesta de los resultados en ese sitio fue de aproximadamente 10 días. En ese momento, dice que la gente podría estar "perdiendo la ventana para tomar todas las medidas de control epidemiológico correctas que se requieren cuando alguien es positivo para el coronavirus o ha estado expuesto".
Los largos tiempos de respuesta para los resultados preocupan a los expertos, especialmente cuando las tasas de resultados positivos en las pruebas siguen siendo altas en muchos lugares de los EE. UU. Y con la temporada de resfriados y gripe a punto de comenzar. "Recomendamos que la tasa de positividad por jurisdicción sea inferior al 5%", explica Cleghorn, citando el punto de referencia COVID-19 establecido por la Organización Mundial de la Salud en mayo. "Tenemos alrededor de 30 estados en los EE. UU. Que no han logrado eso . "
Estas estadísticas, agrega Cleghorn, “han llevado a un apetito mucho mayor por otras pruebas. Y es por eso que ha habido enormes y muy fértiles esfuerzos para desarrollar pruebas de anticuerpos, pruebas de antígenos, pruebas sin PCR, cualquier cosa que alivie parte de la carga que estamos experimentando ".
Casos de uso para pruebas de aliento
Entonces, ¿seremos todos evaluados para el "aliento COVID" a medida que avanzamos en nuestros días en el futuro cercano? “La prueba en sí es muy similar a un alcoholímetro para una prueba de alcohol”, dice Robinson sobre el prototipo mencionado en el estudio. "Y el alcohol o el etanol es un COV".
Con su facilidad de uso, una prueba de aliento podría ser una herramienta útil para la detección en el punto de entrada, agrega Robinson. En este momento, muchos lugares como escuelas, clínicas y oficinas realizan controles de temperatura y preguntan a las personas sobre los síntomas. "Creo que hay un nicho real para una prueba de diagnóstico como esta porque requiere muy poco personal adicional y el tiempo de respuesta es muy rápido", dice. "Hemos visto con la reapertura de las escuelas que hay muchos imprevistos".
Hipotéticamente, un alcoholímetro podría ayudar a los administradores escolares a evaluar a los estudiantes de manera más precisa y eficiente. Y tal prueba también podría usarse en cines o eventos deportivos. "La sensibilidad y la especificidad deberían mejorarse", dice Wurtz, "pero la sensibilidad y la especificidad de las pruebas que tenemos ahora no son demasiado buenas, y el tiempo y el retraso son significativos".
El prototipo similar a un alcoholímetro utiliza nanopartículas de oro en su sensor, y para Robinson, eso plantea algunas preguntas. "¿Cuán caras son estas pruebas?" ella dice. “¿Con qué frecuencia deben reemplazarse estos sensores? ¿Podemos escalar una prueba como esta a un nivel muy, muy alto? Tengo una pregunta sobre si esta es una solución sostenible ".
Wurtz está de acuerdo en que es demasiado pronto para decir si tomaremos alcoholímetros COVID-19 antes de ir a la escuela, al trabajo o a un concierto. "No me emociono demasiado con estas cosas", dice. "Pero como un área de exploración, creo que es prometedora".
