Un equipo de científicos de la Universidad Northwestern que abarca diversas disciplinas ha desarrollado una nueva tecnología que podría conducir a la creación de una prueba rápida en el punto de atención para la infección por VIH que sea competitiva con las pruebas de VIH tradicionales basadas en laboratorio en una fracción del tiempo y sin la necesidad de una espera estresante mientras se procesan o confirman los resultados en un laboratorio clínico.
por Win Reynolds, Universidad Northwestern
La tecnología de diagnóstico del VIH se basaba tradicionalmente en la detección de anticuerpos específicos del VIH que se forman varias semanas después de la infección. Esto ha limitado su uso en la detección temprana, lo que complica la atención al paciente y las iniciativas de prevención del VIH. Las pruebas más recientes, que detectan tanto los anticuerpos del VIH como el antígeno p24 (un marcador temprano de la infección por VIH), son ahora el estándar de oro para el diagnóstico, pero requieren laboratorios clínicos para procesar los resultados, lo que contribuye a tiempos de procesamiento más largos, mayores costos y la necesidad de múltiples visitas del paciente.
La tecnología descrita en un estudio publicado en la revista Biosensors and Bioelectronics utiliza una plataforma nanomecánica y pequeños voladizos para detectar múltiples antígenos del VIH con alta sensibilidad en cuestión de minutos.
Estos cantilevers de silicio son económicos y fáciles de producir en masa, y pueden equiparse fácilmente con un lector digital. Integrada en un dispositivo alimentado por energía solar, esta tecnología podría llevarse a zonas de difícil acceso del mundo donde la detección temprana sigue siendo un reto para brindar intervenciones rápidas a poblaciones vulnerables sin tener que esperar a un laboratorio.
«Esperamos que esta tecnología conduzca al desarrollo de nuevos diagnósticos inmediatos para el VIH, con el fin de mejorar la salud de los pacientes y ayudar a poner fin a esta epidemia», afirmó Judd F. Hultquist, virólogo de Northwestern y coautor del estudio.
Tras demostrar su eficacia en las pruebas tanto del virus SARS-CoV-2, causante de la COVID-19, como ahora del VIH, el equipo confía en que el biosensor seguirá demostrando su eficacia en las pruebas para detectar otras enfermedades. Un posible próximo objetivo, según afirman, podría ser el sarampión, otra infección que requiere urgentemente intervenciones en el punto de atención a medida que aumentan los casos en varios estados de EE. UU.
El equipo estuvo dirigido por los coautores correspondientes Vinayak Dravid, ingeniero de materiales, Hultquist, virólogo, y el coautor Gajendra Shekhawat, experto en micro y nanofabricación del Laboratorio Dravid.
«Cuando desarrollamos la tecnología de microcantilever hace 20 años, me di cuenta de su aplicabilidad general», dijo Dravid. «Es una herramienta muy potente que depende de tres factores básicos: sensibilidad, afinidad antígeno-anticuerpo y especificidad. Aquí es donde entra en juego el VIH, ya que es tan dañino que muta, por lo que no existe un anticuerpo único. Tuvimos que encontrar la manera de superar ese desafío».
A partir de muestras puras del antígeno p24, el equipo aplicó capas de anticuerpos en cada «dedo» del microcantilever recubierto de oro para medir la fuerza con la que el p24 se unía a la superficie, lo que haría que el cantilever se doblara una cantidad medible y cuantificable.
Tras esta prueba de concepto, el equipo introdujo muestras de sangre humana, que son mucho más complejas que las muestras purificadas. El sensor continuó doblándose solo en muestras con p24 presente, lo que demostró una alta especificidad.
Finalmente, los científicos añadieron dos anticuerpos a diferentes «dedos» del microcantilever para cubrir más ampliamente todos los subtipos de VIH. Incluso en concentraciones muy bajas, la prueba respondió con precisión al introducir antígenos específicos del VIH.
«Para tener en cuenta la diversidad genética del VIH, funcionalizamos la prueba del VIH mediante anticuerpos con reactividad cruzada (ANT-152 y C65690M)», explicó Shekhawat. «Esto permitió una detección precisa en diversos subtipos del VIH-1, garantizando así la fiabilidad en entornos globales».
Para agilizar el diagnóstico y permitir una atención médica inmediata, el equipo prevé desarrollar una prueba en el punto de atención para detectar simultáneamente los antígenos del VIH, la hepatitis B y la hepatitis C, reconociendo la mayor prevalencia de coinfecciones de hepatitis en personas que viven con VIH, lo que puede provocar complicaciones hepáticas graves si no se trata.
Más información: Angel Green Samuel et al., Sistemas nanomecánicos para la detección rápida del antígeno p24 del VIH-1, Biosensores y Bioelectrónica (2025). DOI: 10.1016/j.bios.2025.117395
