Desarrollo de una prueba de diagnóstico para la detección rápida de alergia a la penicilina en el punto de atención

Abstract

[ES] La ingesta oral de penicilina sigue siendo la principal causa de reacciones de hipersensibilidad a medicamentos, afectando aproximadamente al 10% de la población general con alergias a los antibióticos β-lactámicos [1]. Sin embargo, una evaluación precisa revela que muchas personas son mal etiquetadas como alérgicas, lo que conduce a prescripciones innecesarias de antibióticos alternativos [2]. Esta clasificación errónea desencadena problemas socioeconómicos y de salud, como la resistencia a los antibióticos, subrayando la importancia de desetiquetar a aquellos que han sido etiquetados erróneamente como alérgicos. Las iniciativas de desetiquetado incluyen protocolos que involucran tanto pruebas in vivo como in vitro. Sin embargo, la aplicación clínica de estos métodos se ve obstaculizada por el retraso y el riesgo de las pruebas in vivo, así como por la baja sensibilidad de las pruebas in vitro, que muestran aproximadamente un 81% de falsos negativos [3]. Dadas estas limitaciones, desarrollar métodos de detección más fiables y directos es clave para proporcionar resultados rápidos y precisos en el punto de atención. En este trabajo, se han desarrollado y caracterizado haptenos de penicilina G conjugados a BSA, que han demostrado capturar efectivamente IgEs humanas contra la penicilina G en ensayos de ELISA, permitiendo un límite de detección de 0.11 U mL-1 de IgEs, al usar un formato de ensayo indirecto. Los mismos reactivos se han utilizado en el desarrollo de una tira de papel utilizando nanopartículas de carbono como marcador, alcanzando una sensibilidad de Grado 2 (0.7-3.5 mL-1 de IgE específica). Esta aproximación analítica resulta muy útil para el cribado rápido e identificación de pacientes alérgicos a la penicilina G en el punto de atención y en entornos hospitalarios. Este trabajo es altamente relevante para el ODS 3 - Salud y Bienestar de la Agenda 2030. [1] Sousa-Pinto, B. et al. J. Allergy Clin. Immunol. 2021, 147, 296-308 [2] Elkhalifa, S et al. J. Allergy Clin. Immunol. Pract. 2021, 9, 4410-4418.e4. [3] Quintero-Campos, P. Analytica Chimica Acta. 2022, 1214, 339940.

[EN] Oral intake of penicillin remains the primary cause of immune reactions to drugs, affecting approximately 10% of the general population with allergies to β-lactam antibiotics. However, accurate evaluation reveals that many individuals are misclassified as allergic, leading to unnecessary prescriptions of alternative antibiotics. De-labelling initiatives include protocols involving both in vivo and in vitro testing. In this work, we have developed and characterized haptens of penicillin G conjugated to BSA, which have proved to capture effectively human IgEs against penicillin G in ELISA assay, enabling a detection limit of 0.11 U mL-1 of IgEs, when using an indirect assay format. The same bioreagents have been employed in the development of a gold and carbon nanoparticle paper-based strip that provides a Grade 2 result (0.7-3.5 U mL-1 of specific IgE), which is highly useful for the fast screening and identification of patients allergic to penicillin G at the point of care. Finally, electrophoresis was applied to the paper strip to enhance the assay sensitivity by removing the non-specific h-IgEs from the detection zone. As the first rapid diagnostic test ever developed for this purpose, this approach represents a step towards the precise and timely classification of allergic patients in hospital settings. This work is highly relevant to SDG 3 - Health and Well- of the 2030 Agenda.