Een nieuwe klasse nanosensoren ontwikkeld in Brazilië zou dengue- en Zika-infecties nauwkeuriger kunnen identificeren, een taak die gecompliceerd wordt door hun genetische overeenkomsten en die kan leiden tot een verkeerde diagnose.

De techniek maakt gebruik van gouden nanodeeltjes en kan virussen op atomair niveau 'waarnemen'. volgens een studie gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

Behorend tot het geslacht Flavivirus in de familie Flaviviridae, Zika- en dengue-virussen delen meer dan 50 procent overeenkomst in hun aminozuursequentie. Beide virussen worden verspreid door muggen en kunnen langdurige bijwerkingen hebben. De familie van het Flaviviridae-virus is vernoemd naar het gele koortsvirus en komt van het Latijnse woord voor gouden, of geel, in kleur.

"Het diagnosticeren van [dengue-virus]-infecties heeft een hoge prioriteit in landen die worden getroffen door jaarlijkse epidemieën van dengue. De juiste diagnose is essentieel voor de behandeling van de patiënt en de prognose, aangezien er geen specifieke antivirale geneesmiddelen zijn om de infectie te behandelen, ", zeggen de auteurs.

Er wordt vermoed dat dit jaar in Amerika tot nu toe meer dan 1,8 miljoen mensen met dengue zijn besmet, met 4000 ernstige gevallen en bijna 700 doden, zegt de Pan American Health Organization. Het jaarlijkse wereldwijde gemiddelde wordt geschat op 100 miljoen tot 400 miljoen dengue-infecties, volgens de Wereldgezondheidsorganisatie.

Flavio Fonseca, co-auteur en onderzoeker studeren aan de Federale Universiteit van Minas Gerais, vertelt SciDev.Net dat het bijna onmogelijk is om onderscheid te maken tussen dengue- en Zika-virussen.

"Een serologische test die antilichamen tegen dengue detecteert, legt ook Zika-gegenereerde antilichamen vast. We noemen het kruisreactiviteit, " hij zegt.

Co-auteur en viroloog, Mauricio Nogueira, vertelt SciDev.Net dat het vermijden van kruisreactiviteit cruciaal is omdat "dengue een ziekte is die dodelijk is - en dit snel kan doen als de juiste diagnose niet wordt gesteld. Wat betreft Zika, het biedt risico's voor foetussen om microcefalie te ontwikkelen, en we kunnen zwangere vrouwen niet zeven of acht maanden laten twijfelen of ze het virus hebben of niet."

Er is ook geen specifieke antivirale behandeling voor Zika en de zoektocht naar een vaccin is aan de gang.

Virusdifferentiatie is belangrijk om de werkelijke impact van beide ziekten op de volksgezondheid nauwkeurig te meten. De meest gebruikte bloedtest, de enzymgekoppelde immunosorbenttest (ELISA), is beperkt in zijn vermogen om het verschil tussen de virussen te zien, zeggen de auteurs.

Omdat dengue vier variaties heeft, bekend als serotypen, het team creëerde vier verschillende nanodeeltjes en bedekte ze elk met een ander dengue-eiwit. Ze brachten ELISA-serum en een bloedmonster aan. De onderzoekers ontdekten dat monsterantilichamen gebonden aan de eiwitten van de virussen, het patroon van elektronen op het gouden nanodeeltjesoppervlak veranderen.

"We kunnen deze verandering zien door bepaalde lichtfrequenties op het oppervlak van het nanodeeltje toe te passen. Dengue-eiwitten absorbeerden licht - Zika-eiwitten niet, " zegt Fonseca. Nogueira, die het project coördineerde, voegt eraan toe dat de resultaten belangrijk waren om de tests met de gouden nanodeeltjes te kalibreren.

Juliana Cortines, een viroloog aan de Federale Universiteit van Rio de Janeiro, die niet bij het onderzoek betrokken was, is enthousiast over de resultaten.

"Het feit dat deze test geen reagentia vereist en ELISA-apparatuur gebruikt, die overal verkrijgbaar is, is erg belangrijk omdat de landen die het meest te lijden hebben van zika en dengue arm zijn, " vertelt Cortines aan SciDev.Net.

De studie stelt dat de op gouden nanodeeltjes gebaseerde test nauwkeuriger is dan andere bloedantilichaamtesten vanwege de hoge gevoeligheid en het vermogen om te identificeren welk virus is gedetecteerd.

Plannen om het product op industriële schaal te ontwikkelen zijn onderbroken door de COVID-19-pandemie, zegt Fonseca.

De kosten zullen naar verwachting vergelijkbaar zijn met die van conventionele ELISA-tests, hij voegt toe, maar zegt dat er later in het productieproces betere schattingen mogelijk zijn.

"Het enige nadeel " Cortines voegt toe, "waar ook in de krant op wordt gewezen, is dat hoewel de analyse snel kan worden uitgevoerd, het moet nog handmatig gebeuren. Het kostte hen tijd om de protocollen te ontwikkelen, maar eenmaal gedaan, de experimenten zijn vrij eenvoudig."