Diagnóstico COVID-19: tecnologias, players e tendências

COVID-19 é uma doença infecciosa causada por SARS-CoV-2. O surto de COVID-19 começou em dezembro de 2019, com o primeiro caso relatado na China. A Organização Mundial da Saúde (OMS) reconheceu o surto de COVID-19 como uma pandemia em 11 de março de 2020. Em abril de 2020, existem mais de 2 milhões de casos confirmados e interrompeu as economias de muitos países. O teste de diagnóstico COVID-19 é possivelmente a única maneira eficiente de monitorar a disseminação do SARS-CoV-2 no tempo e no espaço, permitindo que formuladores de políticas e profissionais de saúde rastreiem e atenuem o surto de COVID-19. A OMS apelou para o teste de massa global. A demanda por testes COVID-19 é estimada em mais de 600 milhões de testes, incluindo 120 milhões de testes genéticos e mais de 500 milhões de testes rápidos.

Corrida de diagnóstico COVID-19

A necessidade de testes universais e massivos em toda a população levou a uma corrida por inovações tecnológicas para o diagnóstico COVID-19. O novo relatório da IDTechEx, “COVID-19 Diagnostics”, examina o cenário da tecnologia, com uma análise aprofundada das inovações tecnológicas que permitem acesso rápido ao diagnóstico do COVID-19 em resposta à pandemia global.

Moléculas derivadas do vírus – ácidos nucleicos como RNA ou DNA, ou proteínas – formam a base do diagnóstico, além de serem essenciais para o desenvolvimento de novas terapias e vacinas. Dependendo dos biomarcadores alvo, os métodos de diagnóstico podem ser separados em duas categorias: testes genéticos (detecção do genoma viral) e testes sorológicos e antigênicos (detecção de anticorpos e antígenos virais, respectivamente). Do ponto de vista tecnológico, o diagnóstico molecular (MDx) e o fluxo lateral (LAFs) dominam o diagnóstico COVID-19. O padrão-ouro usado nos laboratórios clínicos é a Reação em Cadeia da Polimerase com Transcrição Reversa Quantitativa (qPT-PCR, MDx), que requer um ambiente central de laboratório. Esse teste de qRT-PCR dura mais de 2 horas e o envio da amostra custa vários dias. Com a demanda por testes mais rápidos nas configurações da comunidade, o mercado está migrando para dispositivos de ponto de atendimento (POC), incluindo POC MDx e POC LFAs.

Todos os testes de diagnóstico molecular que detectam genomas virais compartilham três etapas comuns: coleta de amostras do swab nasofaríngeo e extração de RNA viral, amplificação do analito e leitura. O passo de amplificação é realizado de forma confiável por RT-PCR. No entanto, existem alternativas que não requerem equipamentos caros e volumosos, como amplificação isotérmica. Essa abordagem, embora menos sensível que a PCR, permite uma etapa de amplificação mais rápida a uma temperatura constante.

A leitura do sinal amplificado é normalmente obtida através de sondas de fluorescência na amostra e detectores em dispositivos qRT-PCR. Muitas empresas recorreram a ensaios de fluxo lateral e métodos alternativos de leitura que requerem equipamentos de detecção proprietários. Esses “sistemas híbridos” se beneficiam da alta especificidade e sensibilidade do MDx e da velocidade e baixo custo dos LFAs.

Principais inovações e tendências tecnológicas

O novo relatório da IDTechEx, “COVID-19 Diagnostics”, identifica as principais inovações e tendências tecnológicas atualmente em desenvolvimento no ecossistema de diagnóstico que permitirão o diagnóstico rápido e sensível do COVID-19 em locais de atendimento:

Além dos testes genéticos, os testes antigênicos e sorológicos, os chamados “testes rígidos”, também estão se tornando ferramentas centrais na luta contra a pandemia. Ambos os tipos de imunoensaios dependem do reconhecimento anticorpo-antígeno. Os testes de antígenos são capazes de detectar a presença de proteínas virais na amostra de sangue. Por outro lado, os testes de anticorpos detectam a presença de anticorpos contra SARS-CoV-2, que normalmente estão presentes na amostra de sangue após 7 dias da infecção e podem permanecer por meses ou anos. Os testes de anticorpos são uma ferramenta importante para avaliar a extensão da pandemia e identificar o número real de casos e o nível de imunização em uma população.

Testes de LFAs

Testes rápidos foram desenvolvidos usando a tecnologia de ensaio de fluxo lateral. Os testes de LFAs geralmente são muito mais rápidos e mais baratos que os testes qRT-PCR. Não precisa de equipamentos grandes e caros. Portanto, pode ser adequado para testes em casa e é a escolha preferida para muitos governos para orientar sua resposta à pandemia. No entanto, sua sensibilidade e especificidade podem estar longe do ideal, pois esses testes carecem de uma etapa de amplificação do sinal, em oposição ao qRT-PCR. Portanto, eles medem diretamente a carga viral ou a concentração de anticorpos. Esses testes exigem validação extensiva antes da implantação generalizada.

Tabela 1: comparação de diferentes dispositivos comerciais de teste COVID-19, incluindo reação quantitativa em cadeia da transcrição reversa-polimerase (qPT-PCR, teste genético, usando amplificação por PCR e detecção de fluorescência), diagnóstico molecular no ponto de atendimento (POC MDx, teste genético , usando PCR ou amplificação isotérmica), ensaios de fluxo lateral (LFAs, imunoensaios, sem etapas de amplificação, usando o método colorimétrico ou fluorescente para detecção) e sistemas híbridos (testes genéticos, usando oito amplificação por PCR ou amplificação isotérmica e LFAs ou outro método para detecção).

Além do esforço da biotecnologia, várias empresas de software desenvolveram algoritmos para identificar sinais de pneumonia relacionada ao COVID-19 em exames de pacientes. A tomografia computadorizada é uma maneira eficaz de detectar anormalidades indicativas do COVID-19, e os algoritmos de reconhecimento de imagem AI têm o potencial de detectar essas anormalidades de maneira mais rápida e eficiente que os radiologistas.

O novo relatório da IDTechEx, “COVID-19 Diagnostics”, comparou mais de 100 dispositivos comerciais em várias tecnologias, fornecendo uma visão profunda das tendências tecnológicas e inovações biotecnológicas em torno da resposta global do COVID-19. Algumas das empresas mencionadas no relatório:

Para mais informações sobre este relatório, visite www.IDTechEx.com/COVID. A IDTechEx guia suas decisões estratégicas de negócios através de seus produtos de Pesquisa, Consultoria e Eventos, ajudando você a lucrar com as tecnologias emergentes. Para obter mais informações sobre a consultoria e pesquisa IDTechEx, entre em contato com [email protected] ou visite www.IDTechEx.com.