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Testes clínicos e forenses

Tubo de ensaio sendo colocado em envelope de correspondência

Os testes clínicos são um fator essencial que contribui com informações clínicas importantes que afetam decisões sobre a saúde humana. Laboratórios de testes clínicos usam ensaios diagnósticos in vitro (IVDs) ou testes desenvolvidos por laboratórios (LDTs) como os principais tipos de ensaio diagnóstico. Esses ensaios analisam uma ampla gama de analitos de um conjunto diverso de amostras humanas para fornecer informações diagnósticas importantes. Os laboratórios clínicos também realizam triagem e monitoramento de medicamentos, além de identificação de drogas de abuso. Os testes forenses geralmente atendem às necessidades do sistema jurídico como parte de investigações e procedimentos legais.

Algumas modalidades de teste essenciais incluem imunoensaios, como ELISA e imuno-histoquímica (IHQ), técnicas de diagnóstico molecular, como PCR, qPCR e sequenciamento, como também técnicas de química analítica, incluindo cromatografia líquida seguida por espectrometria de massa (LC-MS).


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O papel dos testes desenvolvidos por laboratórios (LDTs) nos testes laboratoriais para diagnósticos clínicos

Cientista examinando tubo de ensaio no laboratório

Os LDTs são uma parte essencial, mas geralmente menor do arsenal de testes de um laboratório clínico e complementam o volume maior de testes diagnósticos in vitro (IVD) disponíveis comercialmente.

Os LDTs, em geral, suprem uma lacuna no mercado de testes clínicos não preenchida pelos testes IVD disponíveis ou agregam algum valor em comparação com o IVD equivalente. Em alguns casos, eles suprem as necessidades de testes especiais para doenças raras, para as quais não há uma justificativa comercial para o desenvolvimento de IVDs. Em outros casos, os LDTs permitem uma resposta rápida a doenças infecciosas emergentes, como observado com a pandemia causada pelo SARS-CoV-2 (COVID-19).

Uma das distinções notáveis entre LDT e IVD é a responsabilidade que os laboratórios individuais assumem no desenvolvimento e gerenciamento desses ensaios de LDT, o que lhes proporciona flexibilidade e agilidade para suprir necessidades não atendidas.

Testes desenvolvidos por laboratórios (LDT) - modalidades de teste comuns e tipos de amostras

Amostra de sangue sendo coletada em um ambiente clínico

Os LDTs podem utilizar uma ampla gama de modalidades de teste, mas os mais comuns incluem: cromatografia líquida com espectrometria de massa (LC-MS), técnicas de diagnóstico molecular (MDx), como PCR quantitativa (qPCR) e sequenciamento de próxima geração (NGS), além de abordagens de imunoensaio (IA), como o ensaio de imunoabsorção enzimática (ELISA).

Os tipos de amostras humanas comuns usados para testes incluem sangue e urina, para análises mais rotineiras, e cabelo e saliva para fins de teste específicos, como triagem de drogas.

Monitoramento de medicamentos

Tubos de ensaio de ciclosporina com tampas roxas

O monitoramento de medicamentos tem um papel importante em um subgrupo de programas de tratamento críticos para garantir a adesão e/ou segurança de pacientes. Um exemplo do uso seria certificar-se de que os níveis do medicamento usado no tratamento são seguros e eficazes. Exemplos de medicamentos que podem ser monitorados incluem:

  • Antibióticos
  • Medicamentos para doenças cardíacas
  • Anticonvulsivantes
  • Medicamentos para doenças autoimunes
  • Medicamentos para transtorno bipolar

O monitoramento de medicamentos faz parte de abordagens clínicas para o manejo de dor em pacientes para confirmar a adesão ao programa de tratamento e limitar o potencial de abuso de medicamentos como opioides, por exemplo.

Testes de drogas de abuso – tipos de amostras/testes e modalidades de teste

Amostra em tubo de ensaio para cocaína

Os testes de drogas de abuso identificam a presença de substâncias ilegais ou medicamentos prescritos usados indevidamente para segurança de pacientes, por motivos legais e/ou como parte das condições de contratação de funcionários. As substâncias tipicamente testadas podem incluir:

  • Anfetaminas: metanfetamina, anfetamina
  • Barbituratos: fenobarbitais, secobarbitais, pentobarbitais, butalbitais, amobarbitais
  • Benzodiazepínicos: diazepam, lorazepam, oxazepam, temazepam, alprazolam
  • Canabinoides: maconha
  • Cocaína: cocaína e/ou seus metabólitos (benzoilecognina)
  • Metadona: metadona, metabólito da metadona (EDDP, 2-etilideno-1,5-dimetil-3,3-difenilpirrolideno)
  • Opiáceos: codeína, morfina, metabólito da heroína, oxicodona, oximorfona, hidrocodona, hidromorfona
  • Fenciclidina: PCP

Uma abordagem típica pode incluir um exame de triagem na urina e um exame de sangue confirmatório.

Toxicologia - aplicações em testes clínicos e análises forenses

Ferramentas para coleta de provas forenses

A toxicologia inclui o monitoramento de medicamentos e testes de drogas de abuso em laboratórios clínicos, bem como aspectos de análise de cenas de crimes e esforços investigativos de laboratórios forenses. Os tipos de amostra de análises forenses são de origens mais diversas, mas muitas das técnicas analíticas downstream são semelhantes com base no analito a ser investigado.

Principais usos, etapas e componentes dos testes baseados em LC-MS

Bandeja com amostras para análise por LCMS

O fluxo de trabalho de LC-MS começa com a coleta de amostras e pode incluir uma etapa de preparo de amostras antes dos elementos de separação da amostra, detecção e quantificação. O preparo de amostras pode incluir tratamentos enzimáticos, limpeza de amostras por meio de filtração, enriquecimento ou outras etapas de purificação. As separações de amostras ocorrem durante as etapas da cromatografia líquida (LC) e, em seguida, o analito é detectado e quantificado por espectrometria de massa (MS). A calibração do instrumento e a comparação do analito com os padrões de referência adequados é uma parte essencial desse processo. Materiais de referência certificados e padrões analíticos têm um papel fundamental no fluxo de trabalho de LC-MS.

Os testes por LC-MS são frequentemente usados por diversas razões, incluindo:

  • Monitoramento de medicamentos
  • Testes de drogas de abuso
  • Análise metabólica
  • Testes de hormônios
  • Testes de vitaminas
  • Triagem em recém-nascidos

Exemplos de materiais usados em cada etapa:

  • Coleta e preparo de amostras
    • Dispositivos de filtração
    • Frascos-ampola analíticos
    • Enzimas – betaglicuronidase
    • Ponteiras, placas e colunas para extração em fase sólida (SPE)
    • Ponteiras, placas e colunas para microextração em fase sólida (SPME)
  • Separação de amostras
    • Colunas e acessórios para HPLC
    • Solventes para HPLC
    • Reagentes para cromatografia
  • Detecção e quantificação de amostras
    • Materiais de referência certificados
    • Padrões analíticos

Principais usos, etapas e componentes dos testes baseados em PCR

Amostra de sangue em tubo de ensaio para análise de SARS-CoV-2

O fluxo de trabalho de PCR começa com a coleta de amostras e pode incluir uma etapa de purificação, seguida por uma etapa de amplificação específica de alvo de DNA/RNA. No caso da qPCR, a quantificação ocorre em tempo real durante os ciclos de amplificação. A qPCR também é conhecida como RT-PCR devido à sua característica de ocorrer em tempo real (do inglês, real time - RT). A outra alternativa de PCR é a PCR de ponto final, em que os resultados são determinados depois que os ciclos de amplificação foram concluídos.

Os testes de PCR podem ser usados em qualquer situação em que seja útil obter informações sobre a presença, comprimento ou sequência de DNA ou RNA. Isso pode incluir:

  • Triagem e identificação de doenças infecciosas
  • Análise genética
  • Oncologia
  • Testes pré-natais

Os principais componentes para PCR incluem:

  • Purificação de amostras
    • Kits e reagentes para purificação de ácidos nucleicos (NAP)
  • Amplificação de amostras
    • Oligonucleotídeos, primers, sondas
    • Enzimas para amplificação de DNA (p. ex., Taq)
    • Enzimas de transcrição reversa (RT)
    • Reagentes de amplificação por PCR, incluindo tampões, sais e nucleotídeos (dNTP)

Principais usos, etapas e componentes dos testes baseados em ELISA

Cientista analisando placas de microtitulação para ELISA

O ensaio de imunoabsorção enzimática (ELISA) é uma técnica de imunoensaio amplamente utilizada que permite a triagem e quantificação de alto rendimento de anticorpos, proteínas, peptídeos e outras moléculas pequenas.

O ELISA pode ser usado em diversas aplicações de teste, incluindo:

  • Oncologia
  • Doenças infecciosas
  • Triagem de drogas de abuso
  • Medição de hormônios
  • Função imune/imunologia

Em geral, os ELISAs são executados em um formato de placa, sendo que a de 96 poços é a mais comum. Essas placas podem ser fornecidas prontas para uso (para IVD) ou podem ser desenvolvidas internamente (LDT). Os produtos comuns usados para criar uma placa para ELISA sanduíche seriam:

  • Placa para ELISA
  • Anticorpo de captura
  • Reagentes de revestimento, como BSA, caseína, etc.
  • Tampões de lavagem

Depois do preparo da placa, os materiais tipicamente usados nas etapas seguintes seriam:

  • Preparo de amostras
    • Reagentes de lise
    • Tampões
    • Detergentes
    • Inibidores de proteases
  • Ligação/lavagem de amostras
    • Tampões – p. ex., PBS, PBS-T
  • Detecção
    • Anticorpos primários de detecção – específicos para o analito de interesse
    • Anticorpos secundários marcados/conjugados p. ex., marcados com fosfatase alcalina (AP) ou peroxidase de rábano (HRP)
    • Reagentes para detecção de anticorpos marcados, p. ex., TMB (tetrametilbenzidina), OPD (dicloridrato de o-fenilenodiamina), pNPP (nitrofenil fosfato) e peróxido de hidrogênio
    • Reagente de parada

Fluxo de trabalho de LC-MS

Sample Collection

Coleta de amostras

A coleta e preparo de amostras são elementos essenciais no início da LC-MS. Essas etapas devem garantir a integridade da amostra e seu processamento apropriado para adequação às etapas de análise posteriores.

    Sample Preparation
    Standardization and Calibration
    Chromatographic Separation and Analysis

    Colunas, solventes, reagentes e acessórios têm um impacto fundamental na precisão, confiabilidade e eficiência da sua análise. Tire proveito dos recursos técnicos disponíveis para otimizar sua abordagem.





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