O teste COVID-19 da Virginia Tech demonstra poder e versatilidade dos laboratórios acadêmicos

O teste COVID-19 da Virginia Tech demonstra poder e versatilidade dos laboratórios acadêmicos

Nos primeiros dias da pandemia, os cientistas da Virginia Tech criaram um laboratório de testes COVID-19 e um novo teste para o vírus do zero.

Eles não apenas desenvolveram um teste interno que evitou a escassez de suprimento de reagente que atrapalhou os esforços de teste em todo o país, mas também usou suprimentos de engenharia 3D e mídia de armazenamento estável, permitindo que as amostras fossem transportadas para locais rurais na Virgínia sem a necessidade de refrigeração constante.

Este novo protocolo para transformar um laboratório de pesquisa em uma operação de teste capaz de processar mais de 130,000 testes para as comunidades da Comunidade da Virgínia e da Virginia Tech desde abril de 2020, foi descrito em um novo artigo publicado em 20 de julho em Natureza das Comunicações.

Carla Finkielstein, professora associada do Fralin Biomedical Research Institute no VTC e diretora científica do Virginia Tech Molecular Diagnostics Laboratory no Fralin Biomedical Research Institute, é a autora correspondente do artigo.

Desde o início dos testes, o Laboratório de Diagnóstico Molecular analisou amostras de oito distritos de saúde em todo o sudoeste da Virgínia e mais de 650 empresas, lares de idosos, consultórios médicos e odontológicos, canteiros de obras e escolas.

“Esta publicação em Natureza das Comunicações fornece uma visão geral da enorme dedicação das pessoas, incluindo a Dra. Finkielstein e seus colegas, e a empresa de sucesso que implementaram a serviço não apenas da Virginia Tech, mas também de toda a comunidade ”, disse Michael Friedlander, diretor executivo da Fralin Biomedical Research Institute, vice-presidente de ciências da saúde e tecnologia da Virginia Tech e autor do artigo. “A parceria entre professores, funcionários, alunos e liderança universitária da Virginia Tech trabalhando em estreita colaboração com os líderes do nosso departamento de saúde para atender às necessidades científicas, regulatórias, jurídicas, financeiras e de infraestrutura para implementar este programa representa o espírito da Virginia Tech da Ut Prosim em seu melhor. ”

Na Virginia Tech, Finkielstein, que também é professor associado de ciências biológicas na Faculdade de Ciências, ajudou a conduzir cientistas da universidade a desenvolver um novo teste. Uma pesquisadora de câncer premiada, Finkielstein desviou sua atenção de seu laboratório e alistou "um pequeno exército de voluntários" no Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin para trabalhar XNUMX horas por dia para desenvolver um ensaio baseado em RT-qPCR confiável que pudesse ser validado e enviado à Food and Drug Administration (FDA) para consideração de Autorização de Uso de Emergência, evitando os kits de testes falhos e os desafios potenciais da cadeia de abastecimento de reagentes no horizonte da nação, disse Friedlander.

O Virginia Tech COVID-19 Lab foi lançado em 20 de abril de 2020, depois de enviar seu pedido de autorização de uso de emergência emitida pela FDA e receber permissão para iniciar os testes. A iniciativa ajudou a expandir a capacidade de testes de laboratórios de saúde pública no sudoeste da Virgínia - uma etapa crítica para monitorar a disseminação do vírus na comunidade e desacelerar a pandemia.

O Conselho de Visitantes da Virginia Tech, desde então, concedeu a Finkielstein sua mais alta homenagem para o corpo docente - o Prêmio Ut Prosim Scholar - por seu serviço à humanidade e seu trabalho para melhorar a eficiência e eficácia dos testes COVID-19 em apoio à Virginia Tech e ao Departamento de Virginia de Saúde.

“Dezenas de pessoas dedicadas e atenciosas contribuíram - é sempre mais do que apenas um esforço individual”, disse Finkielstein, que também é afiliado ao Instituto Fralin de Ciências da Vida. “Sou grato por trabalhar com pessoas que se importaram e se apresentaram quando foram necessárias. É uma honra ver o trabalho em equipe contribuindo para a vida das pessoas ”.

Virginia Tech fica nos limites de Southwest Virginia, uma seção rural do estado que inclui alguns condados com desafios econômicos. A população da região é mais velha e fica atrás do resto da Virgínia em renda e acesso a cuidados de saúde, de acordo com dados do Censo dos EUA, o que a torna especialmente vulnerável ao COVID-19.

Paige Bordwine, epidemiologista regional do Sudoeste da Virgínia no Escritório de Epidemiologia do Departamento de Saúde da Virgínia, e Noelle Bissell, diretora do Distrito de Saúde de New River, que trabalhou em estreita colaboração com a equipe da Virginia Tech na validação e implementação do teste, são co-autores do papel.

A equipe da Virginia Tech desenvolveu um ensaio de teste que, em muitos casos, é mais sensível e específico para SARS-CoV-2 do que outros testes moleculares disponíveis. Enquanto a maioria dos outros testes tem como alvo uma ou duas regiões do mesmo gene para identificar o vírus, o teste da Virginia Tech tem como alvo três, tornando-o mais preciso e reforçando sua capacidade de detectar variantes do vírus. O teste pode analisar uma variedade de tipos de amostras clínicas, incluindo swabs nasofaríngeos, nasais e da garganta e saliva.

Para se proteger contra erros, o Laboratório de Diagnóstico Molecular, localizado no novo prédio de pesquisa do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin em Roanoke, foi projetado com estações de processamento segregadas fisicamente, controles para sinalizar fontes de contaminação, monitores de erro humano e critérios estritos para relatar uma amostra tão positivo.

Como o teste foi desenvolvido internamente, os cientistas podem adaptá-lo rapidamente para detectar novas mutações no genoma do vírus e suas variantes e implementá-lo em poucas horas, o que permite uma avaliação mais rápida e uma resposta de saúde pública às mutações do vírus. O laboratório tem capacidade para processar 7,500 exames por semana.

Deborah Birx, ex-coordenadora de resposta ao coronavírus da Casa Branca, elogiou o trabalho da Virginia Tech para desenvolver seu próprio local de teste de coronavírus e abrir seus campi em meio à pandemia global. Em setembro, ela disse aos funcionários da universidade que apenas um punhado de universidades em todo o país estão fazendo seus próprios testes COVID-19.

Em 10 de novembro de 2020, as autoridades estaduais anunciaram que o laboratório COVID-19 da Virginia Tech foi selecionado como um dos três laboratórios OneLab Network Tier 2 exclusivos para expandir a capacidade de teste de vírus em toda a Virgínia. O laboratório é acionado para receber amostras de qualquer distrito sanitário do estado, conforme a maior necessidade.

Os primeiros autores do artigo são Alessandro Ceci, analista do Molecular Diagnostics Lab do Fralin Biomedical Research Institute; e Carmen Muñoz-Ballester, pós-doutoranda associada no laboratório de Stefanie Robel, professora assistente do Fralin Biomedical Research Institute.

Outros autores incluem Friedlander; Allison Tegge, professor assistente de pesquisa de estatística na Faculdade de Ciências da Virginia Tech; F. Marc Michel, professor associado de geociências na Faculdade de Ciências da Virginia Tech; Harald Sontheimer, ex-professor do Fralin Biomedical Research Institute; Robyn Umans, uma ex-associada de pós-doutorado no laboratório de Sontheimer no Fralin Biomedical Research Institute; Dipankumar Patel, um ex-cientista pesquisador do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin; Tewari, um ex-professor assistente de pesquisa no Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin; Oscar Alcoreza, um ex-assistente de pesquisa de pós-graduação no laboratório de Sontheimer no Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin; e Thomas Maynard, um professor associado de pesquisa no laboratório de Anthony-Samuel LaMantia, professor do Instituto de Pesquisa Biomédica Fralin; e Daniel Martinez-Martinez, cientista de pós-doutorado no MRC London Institute of Medical Sciences.

O documento serve como um plano que pode ajudar as instituições de pesquisa a agir rapidamente para aumentar os protocolos de testes virais, navegar pelos requisitos regulamentares e apoiar os testes em comunidades rurais - no caso de outra pandemia global.

“Ao compartilhar abertamente nossa experiência no desenvolvimento e implementação de um teste de diagnóstico nascido da necessidade de nossa comunidade, esperamos inspirar outros laboratórios acadêmicos a superar obstáculos e fornecer assistência às suas comunidades se os desafios de doenças infecciosas surgirem no futuro”, disse Finkielstein .

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