É possível um teste de bafômetro do Coronavírus?

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Principais vantagens

• Os pesquisadores estão explorando um dispositivo semelhante a um bafômetro para detectar COVID-19.
• O dispositivo é treinado para distinguir uma “assinatura COVID” com base em compostos orgânicos voláteis (VOCs) na respiração.
• Um teste de respiração pode ter um lugar na triagem de vírus no futuro, potencialmente em lugares lotados.

A única coisa tão frustrante quanto esperar para descobrir se você testou positivo para o coronavírus, um processo que pode levar dias, pode ser suportar o teste em primeiro lugar. O teste COVID-19 mais comum envolve um longo cotonete enfiado na narina para coletar secreções da parte de trás do nariz e da garganta - o que não é exatamente uma sensação agradável. Mas os pesquisadores estão inovando em métodos mais fáceis. Pode ser como testar o hálito para o consumo de bebida.

“É a ideia de que você tem respiração COVID”, Makeda Robinson, MD, PhD, uma bolsista de doenças infecciosas na Universidade de Stanford, disse a Verywell. “Já foi demonstrado que os vírus e as células infectadas com vírus podem emitir esses compostos orgânicos voláteis ou VOCs em sua respiração.”

Os pesquisadores desenvolveram e conduziram um pequeno estudo inicial em um dispositivo semelhante ao bafômetro para detectar rapidamente a presença do SARS-CoV-2, o vírus que causa o COVID-19. As descobertas foram publicadas recentemente emACS Nano, uma publicação da American Chemical Society.

Como funciona

O dispositivo possui um sensor feito de nanomateriais ligados a moléculas sensíveis a COV. Quando os VOCs da respiração interagem com o sensor, a resistência elétrica muda, criando um padrão. Os pesquisadores usaram o aprendizado de máquina para treinar o sensor para reconhecer as principais diferenças na respiração exalada e identificar uma possível assinatura do COVID-19 com base nos sinais de resistência elétrica.

Para treinar o sensor para reconhecer a possível assinatura COVID-19, os pesquisadores alistaram três grupos: 49 pacientes com COVID-19 confirmado, 58 indivíduos saudáveis ​​e 33 pacientes com infecção pulmonar não COVID. Cada participante explodiu no protótipo por alguns segundos. Em seguida, os pesquisadores precisaram determinar se a potencial assinatura COVID do protótipo era precisa, então eles testaram o dispositivo em um número menor de 140 participantes.

É preciso?

Ao diferenciar os casos COVID-19 do grupo de controle de indivíduos saudáveis, o dispositivo foi 76% preciso. O sensor distinguiu entre indivíduos com COVID-19 e aqueles diagnosticados com um tipo diferente de infecção pulmonar com 95% de precisão, e entre pacientes com COVID-19 recuperados e doentes com 88% de precisão.

“Está tudo diretamente do lado esquerdo da curva de desenvolvimento”, disse Farley Cleghorn, MD, MPH, epidemiologista e chefe global de saúde da Palladium, à Verywell. “É o primeiro relatório. E embora mostre alguns dados promissores, até os próprios autores dizem que precisamos de um estudo maior. ”

O teste foi menos preciso na determinação entre a infecção por COVID-19 e indivíduos saudáveis. O estudo registrou uma série de falsos positivos, o que pode levar a um aumento no uso de cuidados de saúde e contribuir desnecessariamente para sobrecarga, diz Robinson. Mas os falsos positivos podem ser menos preocupantes do que pessoas desaparecidas infectadas.

“Se alguém inconscientemente tem [COVID-19] e entra em um avião ou volta ao trabalho, agora você está expondo muitas pessoas a isso”, diz Robinson.

O que isso significa para você

No futuro, você poderá fazer um teste semelhante ao do bafômetro para COVID-19. Mas, no momento, apenas os métodos de teste com autorização de uso de emergência (EAU) pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA são capazes de oferecer resultados.

O teste pode ajudar a avaliar a melhoria

Robinson diz que está particularmente intrigada com o fato de o sensor ser capaz de diferenciar, até certo ponto, entre os pacientes que estavam doentes com COVID-19 e aqueles que se recuperaram.

“Isso poderia nos dizer mais sobre como as pessoas estão melhorando ou não melhorando com o tempo”, diz ela. “Não é definitivo se poderia fazer isso, mas acho que a possibilidade existe.”

Uma limitação da pesquisa inicial é que ela não leva em consideração muitos fatores como idade, sexo, etnia, comorbidades e até mesmo onde o teste é administrado. “Este é um estudo tão pequeno que foi realizado em Wuhan, China - em um tipo de população de pacientes mais homogênea”, diz Robinson. “Não sabemos se a respiração COVID-19 dessa área será semelhante a outras.”

Makeda Robinson, MD, PhD

Podemos continuar evoluindo. Este teste pode ficar cada vez melhor com o tempo.

Mas o sensor pode ser treinado para levar em conta esses fatores. "Acho que essa é realmente a promessa do aprendizado de máquina", diz Robinson. "Podemos continuar evoluindo. Esse teste pode ficar cada vez melhor com o tempo."

Uma alternativa bem-vinda para cotonetes

Ainda há necessidade de melhores métodos de teste para SARS-CoV-2, especialmente opções que são menos invasivas do que o temido swab nasofaríngeo.

“É muito desagradável”, Rebecca Wurtz, MD, MPH, professora associada da Escola de Saúde Pública da Universidade de Minnesota, disse a Verywell. “Se for realmente obtido de forma adequada, você deve empurrar o cotonete totalmente para trás e girá-lo cinco vezes.”

Wurtz diz que não viu nenhum estudo sobre isso, mas ela suspeita de um erro do usuário na coleta, especialmente em certos sites de teste onde você mesmo administra o cotonete.“Acho que muitos técnicos de laboratório, enfermeiras e outras pessoas que obtêm amostras, mesmo em um ambiente controlado, têm medo de empurrar o cotonete para trás e causar tanto desconforto”, diz ela.

A Food and Drug Administration (FDA) dos EUA concedeu autorização de uso de emergência (EAU) para 230 testes COVID-19, incluindo 186 moleculares, 40 de anticorpos e 4 testes de antígenos. O teste de respiração em desenvolvimento não se enquadra em nenhuma dessas categorias.

“Tem havido uma espécie de segunda onda”, diz Robinson sobre os testes de inovação. “Obtivemos mais informações de que diferentes tipos de espécimes podem realmente ter precisões semelhantes. E agora começamos a nos perguntar: ‘Esta é a melhor e única maneira?’ ”

A coleta de amostras é apenas metade da batalha. Embora métodos de laboratório novos e inovadores estejam em desenvolvimento, o padrão ouro para essa pandemia tem sido o teste de reação em cadeia da polimerase por transcriptase reversa (RT-qPCR). PCR é um processo complexo e demorado que envolve produtos químicos e máquinas em um laboratório, de acordo com o FDA. Antes do início do teste, as amostras devem ser enviadas para um laboratório apropriado, onde geralmente aguardam em uma fila.

Cleghorn diz que os laboratórios simplesmente têm backup. Ele foi a um site de teste COVID-19 gratuito cerca de um mês atrás, ele disse a Verywell. O tempo de resposta para os resultados naquele site foi de cerca de 10 dias. Nesse tempo, ele diz que as pessoas podem estar “perdendo a janela para fazer todas as medidas corretas de controle epidemiológico que são necessárias quando alguém é positivo para coronavírus ou foi exposto”.

Os longos tempos de resposta para os resultados preocupam os especialistas, especialmente enquanto as taxas de teste positivo ainda são altas em muitos lugares nos EUA e com a temporada de gripes e resfriados prestes a começar. “Recomendamos que a taxa de positividade por jurisdição seja inferior a 5%”, explica Cleghorn, citando o benchmark COVID-19 estabelecido pela Organização Mundial da Saúde em maio. “Temos cerca de 30 estados nos EUA que não alcançaram isso . ”

Essas estatísticas, acrescenta Cleghorn, “aumentaram o apetite por outros testes. E é por isso que tem havido esforços enormes e muito férteis para desenvolver testes de anticorpos, testes de antígenos, testes não PCR - qualquer coisa que irá aliviar parte do fardo que estamos enfrentando.

Casos de uso para testes de respiração

Então, todos nós seremos testados para “hálito COVID” ao longo de nossos dias no futuro próximo? “O teste em si é muito semelhante a um bafômetro para teste de álcool”, diz Robinson sobre o protótipo mencionado no estudo. “E álcool ou etanol é um VOC.”

Com sua facilidade de uso, um teste de respiração pode ser uma ferramenta útil para a triagem de ponto de entrada, acrescenta Robinson. No momento, muitos lugares como escolas, clínicas e escritórios realizam verificações de temperatura e perguntam às pessoas sobre os sintomas. “Acho que há um nicho real para um teste de diagnóstico como este porque requer tão pouco pessoal adicional e o tempo de resposta é muito rápido”, diz ela. “Vimos com a reabertura de escolas que há muitos acertos ou erros.”

Hipoteticamente, um bafômetro poderia ajudar os administradores escolares a examinar os alunos com mais precisão e eficiência. E esse teste também pode ser usado em cinemas ou eventos esportivos. “A sensibilidade e a especificidade teriam que ser melhoradas”, diz Wurtz, “mas a sensibilidade e a especificidade dos testes que temos agora não são muito boas, e o tempo e o atraso são significativos”.

O protótipo semelhante a um bafômetro usa nanopartículas de ouro em seu sensor e, para Robinson, isso levanta algumas questões. “Quão caros são esses testes?” ela diz. “Com que frequência esses sensores precisam ser substituídos? Podemos dimensionar um teste como este a um nível muito, muito alto? Eu tenho uma pergunta sobre se esta é ou não uma solução sustentável. ”

Wurtz concorda que é muito cedo para dizer se vamos tomar o bafômetro COVID-19 antes de irmos para a escola, para o trabalho ou para um show. “Eu não fico muito animada com essas coisas”, diz ela. “Mas como uma área de exploração, acho que é uma área promissora.”