Detección de gérmenes en el aire, habitación por habitación

¿Qué pasaría si pudieras detener los gérmenes en la puerta? ¿O saber en cuestión de minutos si hay un virus en el aire?

Los científicos de Rush están investigando una herramienta que detecta gérmenes en el aire, incluso cuando ingresan a un edificio o lugar de reunión. Es uno de los esfuerzos en curso para descubrir formas de proteger al público de las enfermedades infecciosas.

Hannah Barbian, Ph.D., es una epidemióloga genómica, una detective científica cuyo arsenal incluye la secuenciación genómica de la evidencia, es decir, los gérmenes que se sabe que circulan y aquellos que pueden ser una sorpresa.

Barbian analiza gérmenes, mapea su composición genómica, investiga brotes y busca amenazas virales y bacterianas emergentes en el Laboratorio Regional de Salud Pública Innovadora en Rush.

Identifica y rastrea las variantes de COVID-19 para el Departamento de Salud Pública de Chicago mediante el análisis de muestras compartidas por los hospitales de la zona. Esta vigilancia ha sido una parte importante de la respuesta de salud pública local y nacional desde la pandemia.

Si bien los programas de vigilancia actuales rastrean las cepas de virus y bacterias respiratorias en muestras de pacientes disponibles, la tecnología de aerosol identifica qué patógenos están dentro de un edificio, habitación por habitación.

El trabajo de Barbian la inspiró a investigar qué se podría lograr con el muestreo del aire, qué tan preciso podría ser y qué tan rápido y fácilmente podría detectar patógenos en ubicaciones específicas.

Hasta ahora, todo bien

Obtener muestras de aire es fácil, lo que significa que este método podría proporcionar potencialmente una vigilancia de gérmenes a nivel de habitación en tiempo real de forma rápida y sencilla, dijo.

Barbian instaló un muestreador de aire, una caja de 13 por 14 pulgadas, aproximadamente del tamaño de una impresora de escritorio, en cuatro lugares del Centro Médico de la Universidad Rush: dos en el departamento de emergencias, uno en el vestíbulo y el cuarto cerca de la entrada de un hospital.

En colaboración con el Departamento de Salud Pública de Chicago, también se han colocado dispositivos de muestreo de aire en seis lugares adicionales de Chicago para probar cómo el muestreo de aire puede complementar los métodos de vigilancia de enfermedades existentes. El muestreo es parte del trabajo del RIPHL que realiza vigilancia del genoma de patógenos.

«Puede capturar el aire de una habitación grande y, si se coloca estratégicamente, por ejemplo en un punto de entrada o en un área de almuerzo compartida, puede recopilar datos sobre enfermedades infecciosas de los ocupantes de un edificio», dijo.

La investigación de Barbian sobre la nueva tecnología comenzó como un proyecto piloto para el Centro Rush de Enfermedades Infecciosas Emergentes, que eligió ocho proyectos diseñados para mejorar la investigación de enfermedades infecciosas y la preparación de la comunidad en Chicago.

El dispositivo de muestreo Aerosol Sense recolecta aire de todas las direcciones de forma continua en un área designada. El análisis de las muestras de aire se puede realizar en tan solo una hora y media.

Barbian busca virus y bacterias respiratorias conocidos y, al mismo tiempo, estudia qué más hay en el aire. Para detectar nuevos microbios, Barbian lleva a cabo un proceso llamado secuenciación metagenómica, que estudia la composición genómica de cualquier patógeno que pueda encontrarse en las muestras.

«Nuestros datos preliminares sugieren que se puede detectar una gran cantidad de bacterias y virus humanos en muestras de aire», dijo.

Descubriendo nuevos patógenos

Además, el estudio está analizando el aire en busca de ocho tipos de virus y bacterias respiratorios que se sabe que son preocupantes, como la gripe. Los hallazgos de las muestras de aire coinciden con lo que se encuentra mediante la vigilancia clínica tradicional, dijo. Incluso el virus COVID-19 detectado en el aire coincide con los linajes detectados en muestras clínicas recogidas aproximadamente al mismo tiempo.

Con base en lo que ha encontrado hasta ahora, el muestreo de aire podría identificar la presencia de una amplia gama de gérmenes y al mismo tiempo mejorar los métodos de vigilancia actuales que analizan aguas residuales y muestras clínicas en busca de virus específicos, dijo.

«Es más fácil obtener muestras de aire y la tecnología proporciona resultados más precisos y específicos que los de las aguas residuales», afirmó Barbian. «Y requiere menos coordinación que el muestreo clínico».

Si bien el aire contiene material genético de muchos tipos de gérmenes, su presencia no debería preocupar a las personas que se encuentran en las áreas analizadas. El dispositivo identifica cantidades minúsculas de un virus y su detección no necesariamente indica que se trata de un virus vivo o transmisible.