Invisível
Um Laboratório Para Testes No Ponto de Atendimento / Point of Care Lab
INTRODUÇÃO E OBJETIVOS
Invisível | Desenvolvimento e impacto clínico de um novo teste rápido para determinação de "assinatura serológica" de SARS-CoV-2 com tecnologia de smartphone
O projeto nasceu da área de inovação e sustentabilidade e do Lusíadas Knowledge Center na resposta ao desafio da empresa parceira Positive Benefits face aos vários desafios emergentes relativos à deteção da infeção SARS-CoV-2. Do qual surgiu a oportunidade da elaboração de uma candidatura ao Sistema de Incentivos a Atividades de Investigação e Desenvolvimento e Investimento em Infraestruturas de Ensaio e Otimização (Upscaling) no Contexto do Covid-19 ( código da operação LISBOA-01-02B7-FEDER-066701) com o objetivo temático de OT1 – Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação.
Esta candidatura, surgiu da necessidade urgente de encontrar soluções de diagnóstico inovadoras ajustadas à realidade desta COVID-19, O invisível surgiu de uma solução encontrada através de parceiros internacionais de investigação de várias universidades inglesas – Cambridge, Bath e Reading com experiência comprovada e especializadas em testes serológicos com recurso a nanotecnologia na identificação de agentes patogénicos com possibilidade de quantificação de anticorpos IgM, IgG e IgA.
A projeto ( código do projeto 66701) foi enquadrada através do promotor Lusíadas - Parcerias Cascais (Hospital de Cascais), e os parceiros Positive Benefits Lda e SGS Portugal SA de forma a responder a vários desafios presentes nas várias técnicas de diagnóstico da infeção SARS-CoV-2 por RT-PCR. As mesmas estão dependente de uma complexa logística para colheita e envio de amostras (de elevado risco biológico), acesso a laboratórios dotado de capacidade técnica, dispendiosos e morosos, não permitindo resultados imediatos, Durante este tempo acresceu a problemática e difícil execução de recolha de amostras por pessoas qualificadas em locais apropriados no tempo quarentena, ou em isolamento social e a especificidade (associada aos falsos negativos) está limitada a 60-80% (Tang et al, J Clin Microbiol, 2020), o que dificulta a tomada de decisão e a monitorização da epidemia.
O investimento total elegível do projeto foi de 370.615,28 euros e o apoio financeiro da União Europeia foi de 303.316,12 euros.
Projeto Invisível, que iniciou a 13-7-2020 e finalizou 30-06-2020, implementou um novo teste rápido para determinação de de uma ‘assinatura serológica’ ótica, de SARS-CoV-2 com tecnologia de “smartphone” pretende desenvolver uma prova de conceito num Hospital do SNS para uma solução tecnológica fiável que permita o diagnóstico rápido da infeção SARS-CoV-2, através de sangue colhido por picada de dedo, com interface digital de leitura automática a partir de um smartphone, combinando-se rapidez, baixo custo, especificidade e sensibilidade necessárias para a utilização global em termos clínicos e epidemiológicos. Esta tecnologia permite a quantificação de anticorpos IgM, IgG e IgA contra SARS-CoV-2 contra um vasto painel de antigenes a partir de uma câmara de telemóvel – “Elisa” point of care.
Com o objetivo, de disponibilizar um diagnóstico mais rápido, fiável, quantitativo para o controlo da pandemia no medio e longo prazo, permitindo:
i) MONITORIZAR a resposta da população a futuras vacinas;
ii) QUANTIFICAR a imunidade da população;
iii) IDENTIFICAR qual a mutação do vírus ativa na comunidade.
PROCESSO E WORK PACKAGES (WP)
O projeto invisível está organizado em 8 principais atividades - Work packages (WP) que integram o desenvolvimento dos níveis de preparação de tecnologia - Technology Readiness Levels (TRL), desde do seu conceito (TRL2) até à demonstração da tecnologia em ambiente clínico (TRL6), para uma otimização em regime de internamento ou em ambulatório. O projeto também terá atividades de suporte à tecnologia quanto à sua exploração, comunicação, disseminação e gestão.
WP1 DEFINIÇÃO DOS REQUISITOS E CONTEXTO CLÍNICO – TRL2
Serão definidos os requisitos do contexto clínico e desenho da prova de conceito, nomeadamente, no que se refere ao fluxo e prognóstico de doentes em ambiente hospital mas também em contexto social.
WP2 CUSTOMIZAÇÃO DE TESTE RÁPIDO SEROLÓGICO – TRL2
Serão avaliados painéis de reagentes do mercado e proceder-se-á ao desenvolvimento laboratorial das tiras multiplexadas em “buffer” e avaliação em amostras de sangue/soro pre-COVID-19 imunizado com anticorpos IgM/IgG/IgA.
WP3 PROTOTIPAGEM E DESENVOLVIMENTO – TRL2
Nesta atividade serão desenvolvidos e prototipados os conceitos “alpha” e “beta”essencial para operação fluídica da tecnologia.
WP4 VALIDAÇÃO EM LABORATÓRIO BIOLÓGICO E CLÍNICO – TRL3
Serão efetuadas curvas de resposta a diferentes diluições de forma a determinar os ‘cutt off’, limites de deteção, precisão e variabilidade do teste, Otimização do ensaio para garantir performance ajustada ao uso de amostras de sangue sem pré-tratamento.
WP5 DEMONSTRAÇÃO DA TECNOLOGIA EM LABORATÓRIO CLÍNICO – TRL5
Demonstração em ambiente clínico e comparação com ‘state of the art’ laboratorial (teste serológico ELISA e RT-PCR) em grupo de pacientes negativos e positivos SARS-CoV-2.
WP6 OTIMIZAÇÃO E GESTÃO CLÍNICA – TRL6
Nesta atividade será realizada e estudada a otimização da estratégica clínica e de saúde pública, em temos da abordagem em regime de internamento ou em ambulatório.
WP7 EXPLORAÇÃO, COMUNICAÇÃO E DISSEMINAÇÃO
O objetivo geral desta atividade é definir o plano de negócios e comunicar e disseminar a visão, atividades, resultados, impacto e eventos do projeto ao público.
WP8 GESTÃO DO PROJETO
Pretende-se com esta atividade garantir uma gestão contratual, financeira e administrativa adequado do projeto, incluindo o controle de qualidade das atividades, de forma a atingir os objetivos propostos dentro dos prazos e orçamentos delineados.
RESULTADOS
WP 1-3
Costumização e Prototipagem
Nestes WP procedeu-se ao desenvolvimento laboratorial das tiras multiplexadas em “buffer”, e avaliação em amostras de sangue/soro pre-COVID-19 imunizado com anticorpos IgM/IgG/IgA. A hidrofobicidade dos microcapilares possibilitam uma efectiva imobilização dos anticorpos através de processos de adorção passiva, o que aliado aos níveis de transparência permite o desenvolvimento de quantificação de sinal (Edwards et al, 2011).
Conseguiram-se os resultados esperados relativos aos conceitos “alpha” (de operação manual, replicando of procedimento ELISA e exigindo técnicos semi-qualificados) e “beta” (cassete semi-automática) essencial para operação fluídica do teste portátil.
Com a implementação de procedimentos de desenvolvimento de produto e utilização de tecnologia de impressão a 3D, o conceito “beta” foi optimizado no decurso de várias iterações, tendo-se produzido o conceito v1.0 da cassete.
#cassete final para demonstração
WP4-6
Demonstração Tecnológica
Conseguiram-se os resultados esperados relativos aos conceitos “alpha” (de operação manual, replicando of procedimento ELISA e exigindo técnicos semi-qualificados) e “beta” (cassete semi-automática) essencial para operação fluídica do teste portátil.
A comparação da quantificação por método ELISA indirecto de anticorpos IgG contra a proteína S do SARS-CoV2 em plasmas positivos vs negativos com sifões de microcapilares plásticos (cassete “beta”) vs microplacas de microtitulação do qual se obtiveram curvas de titulação similares nos ensaios replicados de pela determinação/validação de método ELISA indirecto.
wp 7-8
Comunicação e Gestão
Existem centenas de testes serológicos no mercado disponíveis para doenças infeciosas e COVID-19, muitos deles são isenção de FDA marcada e segura, são principalmente baseados em imuno ensaios de fluxo lateral, ELISA e imunoensauros quimiomuminescentes. No entanto, até agora, apenas a ELISA serológica baseada em laboratório tem a capacidade de quantificar os títulos de anticorpos e não existe nenhum teste rápido comercialmente disponível para o efeito. A capacidade de quantificar anticorpos contra um painel de antigénios como prevemos neste produto - Invisível é realmente única no contexto amplo dos testes serológicos, pelo que o Invisível irá além do estado da arte tanto enquanto dispositivo médico (PoC) como a nível dos testes laboratoriais.
O Plano de negócios permitiu analisar a dimensão do mercado e o posicionamento do produto com uma proposta de valor única e diferenciada.
O design de produto e comunicação permitiu o desenvolvimento de uma linguagem de aproximação ao segmento alvo, com uma abordagem de qualidade e integrando a essência e veiculação do modelo de negócio.
O projeto foi gerido num ambiente intenso e exigente de quadruple helix, permitindo uma colaboração profícua entre parceiros académicos, públicos, privados e sociais.
#personas do plano de negócio
Veja o vídeo da apresentação com as principais considerações da tecnologia e do seu potencial
PARCEIROS E COFINANCIAMENTO
Um consórcio constituído por parceiros especializados com a promoção de projetos de investigação e desenvolvimento multidisciplinares com atividades de inovação de impacto no âmbito do combate ao COVID19.
ficha de projeto
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