Sondas fluorogénicas para la detección rápida de Mycobacterium tuberculosis

La tuberculosis, aunque sea una enfermedad prevenible, se cobra en el mundo tres vidas cada minuto, siendo la segunda causa de mortalidad de una enfermedad infecciosa en el mundo.

1Los métodos actuales para la detección de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) consumen mucho tiempo o requieren instrumentos costosos y por lo tanto no son adecuados para el diagnóstico en el punto de atención a los enfermos. Los autores de este artículo, entre ellos el químico Jianghong Rao of Stanford y el microbiologo Jeffrey Cirillo of Texas A&M Health Science Center in Bryan e investigadores de la Universidad de Stanford, han publicado (julio 2014) el diseño, la síntesis y la evaluación de sondas fluorogénicos con alta especificidad para BlaC, un biomarcador expresada por Mtb. La sonda fluorogénica denominada CDG-3, que se ilumina cuando se descompone, se basa en una cefalosporina con sustituciones en las posiciones 2 y 7 y más de 120.000 veces selectiva  que la β-lactamasa más común TEM-1. Hasta ahora, no ha sido posible dirigir una enzima específica para el diagnóstico de tuberculosis. La CDG-3 puede detectar 10 unidades formadoras de colonias de la cepa atenuada de BCG Mycobacterium bovis BCG en el esputo humano en la presencia de altos niveles de contaminación de β-lactamasas expresadas por otras cepas bacterianas clínicamente prevalentes.

2En un estudio con 50 muestras clínicas, publicado en el Angewandte Chemie International Edition, la CDG-3 detecta la tuberculosis,  en el plazo de menos de una hora, con un 90% de sensibilidad y 73% de especificidad en relación con el cultivo de Mtb, lo que demuestra su potencial como una prueba de bajo costo en el punto de atención para su uso en áreas limitadas de recursos. La visión clásica microscópica por tinción tiene solo un 50-60 de sensibilidad.

Rao y Cirillo están ahora trabajando con la compañía de diagnóstico GBDbio en Temple, Texas, para desarrollar un dispositivo portátil de sobremesa, el TB REaDTM, alimentado por batería, que mide la fluorescencia procedente de la descomposición de la sonda CDG-3. El proceso es muy sencillo, solo un paso: se toma la muestra de esputo, se trata con la solución y se pone en el interior del lector, donde una cámara interior detecta la reacción entre la muestra y la solución que produce luz o no (infección, no infección). La compañía espera que el dispositivo esté listo en el año 2015 y que el coste de cada test esté alrededor de 5 USD.

Cheng Y, et al. Fluorogenic probes with substitutions at the 2 and 7 positions of cephalosporin are highly blaC-specific for rapid Mycobacterium tuberculosis detection. Angew Chem Int Ed Engl 2014 July [epub ahead of print] doi: 10.1002/anie.20140524.

Xie H, et al. Rapid point-of-care detection of the tuberculosis pathogen using a BlaC-specific fluorogenic probe. Nature Chemistry 2012; 4: 802-809.

TexasA&MUniversityHealthScienceCenter. “Low-cost TB test means quicker, more reliable diagnosis for patients.” ScienceDaily. ScienceDaily, 7 July 2014. (Article by Holly Lambert)

<www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140707103747.htm>.