Los coronavirus tienen mecanismos de corrección genética para mantener su genoma y son propensos a mutaciones que pueden alterar la replicación viral, la transmisión y el reconocimiento por parte de la respuesta inmune del huésped. En este marco, la noticia de que una nueva variante del SARS-CoV-2 había sido descubierta en Sudáfrica causó un revuelo mundial.

Ya había evidencia de que las variantes Beta y Gamma pueden evadir la neutralización por terapias con anticuerpos monoclonales (mAb) y son más resistentes a la neutralización por anticuerpos policlonales resultantes de una infección natural o inmunización.

Las dos variantes de preocupación Beta y Gamma, así como la Delta identificada en la India, plantearon nuevos desafíos en el esfuerzo por contener la propagación del virus. Y ahora la surgida en Sudáfrica, Ómicron, volvió a poner en jaque al mundo de la ciencia en busca de nuevas respuestas a renovadas dudas.

Ahora, ingenieros biomédicos de la Universidad de Duke, en Estados Unidos, desarrollaron una prueba para evaluar de forma rápida y sencilla la eficacia de los anticuerpos neutralizantes de una persona para combatir la infección por múltiples variantes de COVID-19, como la Delta y la variante Ómicron recién descubierta, según publican en la revista Science Advances.

Ya había evidencia de que las variantes Beta y Gamma pueden evadir la neutralización

Prueba rápida

"Desarrollamos una prueba rápida, denominada CoVariant-SCAN, que detecta anticuerpos neutralizantes (nAbs) capaces de bloquear interacciones entre el receptor 2 de la enzima convertidora de angiotensina y la proteína de pico del SARS-CoV-2 de tipo salvaje (WT) y tres otras variantes: B.1.1.7, B.1.351 y P.1. Usando CoVariant-SCAN, evaluamos la neutralización / bloqueo de anticuerpos monoclonales y plasma de individuos COVID-19 positivos y vacunados", detallaron los autores del trabajo en la publicación de sus conclusiones.

Además, esta prueba podría indicar a los médicos el grado de protección de un paciente frente a las nuevas variantes y las que circulan actualmente en una comunidad o, a la inversa, qué anticuerpos monoclonales tratar a un paciente con COVID-19.

Cameron Wolfe es profesor asociado de medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke, y señaló que "en la actualidad no se dispone de una forma rápida de evaluar las variantes, ni su presencia en un individuo, ni la capacidad de los anticuerpos que poseemos para marcar la diferencia".

Y tras reconocer que "uno de los temores persistentes es que, a medida que se vaya vacunando con éxito a más y más personas, pueda surgir una variante que evada más radicalmente la neutralización de anticuerpos inducida por la vacuna", el investigador ahondó: "Y si ese temor se hiciera realidad -si Ómicron resultara ser el peor de los casos-, ¿cómo lo sabríamos con la suficiente rapidez?".

"Mientras desarrollábamos una prueba en el punto de atención para los anticuerpos y biomarcadores de COVID-19, nos dimos cuenta de que podría ser beneficioso poder detectar la capacidad de los anticuerpos para neutralizar variantes específicas, así que construimos una prueba en torno a esa idea", completó Ashutosh Chilkoti, profesor distinguido Alan L. Kaganov y catedrático de Ingeniería Biomédica en Duke.

Y agregó: "Sólo tardamos una o dos semanas en incorporar la variante Delta a nuestra prueba, y podría ampliarse fácilmente para incluir también la variante Ómicron. Todo lo que necesitamos es la proteína de la espiga de esta variante, que muchos grupos de todo el mundo -incluido nuestro grupo en Duke- están trabajando febrilmente para producir".

Ensayo

Los investigadores bautizaron su prueba como ensayo de neutralización de anticuerpos competitivos de la variante COVID-19 Spike-ACE2, o CoVariant-SCAN para abreviar y la tecnología de la prueba se basa en un recubrimiento de polímero en forma de cepillo que actúa como una especie de escudo antiadherente para impedir que todo lo que no sean los biomarcadores deseados se adhiera al portaobjetos de la prueba cuando está mojado.

La gran eficacia de este escudo antiadherente hace que la prueba sea increíblemente sensible incluso a niveles bajos de sus objetivos. Este método permite a los investigadores imprimir diferentes trampas moleculares en distintas zonas del portaobjetos para captar varios biomarcadores a la vez.

En esta aplicación, los investigadores imprimen en un portaobjetos proteínas humanas ACE2 fluorescentes, que son los objetivos celulares de la infame proteína de espiga del virus. También imprimen proteínas de espiga específicas de cada variante de COVID-19 en diferentes lugares específicos. Cuando se realiza la prueba, las proteínas ACE2 se desprenden del portaobjetos y son atrapadas por las proteínas de espiga aún adheridas al portaobjetos, lo que hace que éste brille.

Pero en presencia de anticuerpos neutralizantes, las proteínas de espiga ya no son capaces de adherirse a las proteínas ACE2, haciendo que el portaobjetos brille menos, lo que indica la eficacia de los anticuerpos. Al imprimir diferentes variantes de la proteína COVID-19 en diferentes partes del portaobjetos, los investigadores pueden comprobar la eficacia de los anticuerpos para impedir que cada variante se agarre simultáneamente a su objetivo celular humano.

"En todas nuestras pruebas, los resultados imitaron en gran medida lo que habíamos visto en la literatura", destacó Jake Heggestad, un estudiante de doctorado que trabaja en el laboratorio de Chilkoti, para quien "en este caso, no encontrar nada nuevo es una buena señal, porque significa que la prueba funciona igual de bien que los métodos que se utilizan actualmente".

Los ensayos para detectar anticuerpos anti-SARS-CoV-2 son una herramienta importante para evaluar la respuesta humoral natural o inducida por la vacuna a nivel de paciente individual y para la vigilancia epidemiológica a nivel de población.