Prueba de cambio de color para la detección rápida de Salmonella
Un grupo de químicos de la Universidad de Albany ha desarrollado un nuevo método de detección rápida de la salmonela. La prueba emplea una tira de papel que cambia de color en presencia del genoma bacteriano, lo que permite detectar rápidamente la salmonela en productos alimenticios.
A diferencia de otros métodos, que pueden tardar días en dar un resultado, este sistema puede detectar la salmonela en menos de cuatro horas. También es capaz de identificar y diferenciar entre dos cepas comunes de salmonela, y cuesta menos por prueba que los métodos actuales. El trabajo se publicó en Advanced Healthcare Materials y apareció en la portada de septiembre de la revista.
"Mehmet Yigit, profesor asociado del Departamento de Química y del Instituto de ARN de la Universidad de Albany, ambos pertenecientes a la Facultad de Artes y Ciencias, afirma: "La salmonela es uno de los patógenos alimentarios más comunes, lo que la convierte en uno de los principales problemas de seguridad alimentaria en todo el mundo. "La contaminación se produce cuando los alimentos entran en contacto con heces animales durante su producción, procesamiento o manipulación. Productos como la carne cruda o poco hecha, las aves de corral, los huevos, el marisco y los productos frescos son fuentes habituales. Incluso productos procesados como la mantequilla de cacahuete o las comidas congeladas se han relacionado con brotes.
"En este estudio, demostramos un nuevo método de detección de salmonela que utiliza una novedosa combinación de enfoques moleculares para señalar la contaminación en una muestra de alimentos. Diseñado para ser sencillo, rápido y versátil, nuestro método aborda una necesidad crítica de formas más rápidas y accesibles de identificar patógenos transmitidos por los alimentos. Ser capaz de identificar y aislar rápidamente la fuente de un patógeno puede reducir la propagación de enfermedades, minimizar los riesgos para las poblaciones vulnerables y reducir las interrupciones en toda la cadena de suministro de alimentos".
La salmonelosis, enfermedad causada por la ingestión de salmonela, puede desencadenar problemas gastrointestinales agudos y fiebre. Aunque la enfermedad puede resolverse sin tratamiento, las infecciones graves pueden requerir hospitalización, especialmente en niños pequeños, ancianos o personas con sistemas inmunitarios debilitados. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE.UU., cada año se producen en este país alrededor de 1,35 millones de casos de salmonelosis y 420 muertes relacionadas.
Para los distribuidores de alimentos y los restaurantes, la vigilancia de la salmonelosis es tanto un imperativo sanitario como una prioridad comercial. Los brotes son caros; pueden desencadenar costosas retiradas de productos, pérdida de confianza de los consumidores e incluso responsabilidades legales, perturbando las operaciones con posibles repercusiones financieras y en la reputación a largo plazo.
Detección precisa y asequible
El método del equipo utiliza la tecnología de edición genética CRISPR-Cas12a, combinada con la amplificación de la recombinasa polimerasa (RPA) y una herramienta molecular denominada "interruptor de puntera" para desencadenar un cambio de color visible en una tira reactiva de papel. En presencia de salmonela, la tira se vuelve roja, señal de contaminación. Si se vuelve amarilla, la muestra está limpia.
Este método no sólo es rápido y sensible, sino también muy específico. La prueba puede detectar tan sólo 100 copias del genoma de la bacteria Salmonella y distinguir entre dos serotipos comunes: S. Typhimurium y S. Enteritidis. Identificar el tipo de cepa puede ayudar a rastrear el origen de un brote y dictar el enfoque clínico óptimo para tratar una infección.
"Uno de los puntos fuertes de nuestro sistema es su capacidad para minimizar los falsos positivos", afirma Yigit. "Otros enfoques basados en nanopartículas o en técnicas instrumentales a menudo no pueden diferenciar entre patógenos, lo que reduce la eficacia práctica sobre el terreno".
"Nuestro método también ahorra costes. Al utilizar diminutos discos de papel como medio de detección, en lugar de un vial de solución de reacción, se necesita una cantidad mucho menor de solución de ensayo para obtener un resultado. Esto hace que nuestro método sea unas 20 veces menos costoso por prueba".
Un kit de prueba portátil y adaptable
A diferencia de los métodos tradicionales, esta prueba elimina la necesidad de un amplio equipamiento de laboratorio o de reingeniería para diferentes cepas bacterianas, lo que hace posible su aplicación en una variedad de entornos, incluyendo granjas, plantas de procesamiento de alimentos, instalaciones de distribución o restaurantes.
"Con un mayor desarrollo, pretendemos transformar esta tecnología en un kit portátil y fácil de usar que pueda emplearse ampliamente en la cadena de suministro de alimentos", afirma la autora principal, Mahera Kachwala, que trabajó en el proyecto mientras completaba su doctorado con Yigit en la UAlbany. "Cualquiera que manipule alimentos podrá integrar fácilmente esta prueba en las operaciones diarias in situ, lo que permitirá detener un brote de salmonela antes de que se propague. También podría convertirse en una herramienta útil para los trabajadores de los restaurantes y los inspectores de sanidad, para ayudar a garantizar que los protocolos de higiene rutinarios se están empleando con eficacia, y los clientes están recibiendo alimentos seguros y de alta calidad."
El diseño del sistema también es muy adaptable. Cambiando un solo elemento de ARN, puede programarse para detectar otros patógenos responsables de enfermedades transmitidas por los alimentos. Por ejemplo, el equipo está estudiando la forma de utilizar su plataforma para detectar otros tipos de salmonela, campylobacter y E. coli productora de toxina Shiga (STEC), que en conjunto son responsables de millones de hospitalizaciones y miles de millones en costes de producción de alimentos perdidos cada año.
"Nuestro método demuestra el poder de la biología sintética para crear herramientas flexibles de detección de patógenos", afirma Yigit. "Al colaborar con expertos en nanotecnología y microbiología, estamos entusiasmados por acercar esta innovadora tecnología a un uso portátil y listo para el consumidor."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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