Anticuerpos, material
genético, cultivos celulares: existen muchos métodos para analizar el
SARS-CoV-2. Revelan quién está enfermo y quizás en el futuro quién ya es
inmune.
Lars
Fischer
acer
pruebas, pruebas y más pruebas» es la mejor estrategia de lucha contra la
COVID-19, aseguraba el Secretario General de la OMS Tedros Adhanom Ghebreyesus
en la rueda de prensa celebrada el pasado 16 de marzo. ¿Pero cuál de todas?
¿Qué conviene medir? No existe una única prueba para el virus SARS-CoV-2. Todo
lo contrario: a medida que se propaga la pandemia, en paralelo surgen nuevos
métodos y enfoques analíticos de la mano de los investigadores.
De
algunas se afirma que van más allá de la mera detección del virus en la
muestra. De otras, que son más rápidas que las precedentes, en tanto que otras
permitirían analizar a muchas más personas, al menos en teoría. Y de unas
cuartas, que podrían esclarecer la incógnita que rodea el número de personas
infectadas sin diagnosticar. De momento, lo único que se puede afirmar es que
todo se verá. Aquí se ofrece una panorámica general.
La prueba de
referencia: la RT-PCR
Las
primeras pruebas desarrolladas para el SARS-CoV-2, entre ellas la del equipo de
Christian Drosten en el Hospital de la Charité de Berlín, detectan la
estructura genética del virus. Se basan en la técnica de la RT-PCR, sigla que
describe el método.
El
primer paso consiste en la transcripción inversa (o retrotranscripción, RT),
proceso en que el ARN del virus se traduce en ADN. Este paso es imprescindible
para el segundo, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en
inglés), que solo es posible con ADN. Unos cortos segmentos de este, llamados
sondas, se unen con precisión a tramos concretos del genoma vírico, junto con
una proteína llamada polimerasa, lo cual garantiza que solo se amplifique
(multiplique) el genoma del patógeno, de modo exponencial. Cuando esto sucede,
otro componente emite una señal luminosa.
Las
regiones del genoma vírico que reconocen las sondas de ADN varían según la
prueba de que se trate: la diseñada en el Hospital de la Charité reconoce
regiones del gen E que son comunes a todos los coronavirus, así como del gen
RdRp, que alberga la enzima responsable de la multiplicación del genoma vírico.
Es de suma importancia que las regiones elegidas sean muy específicas del
SARS-CoV-2, de modo que el mecanismo solo se ponga en marcha si este se halla
presente, no con otros virus similares como el causante del SARS u otros
coronavirus humanos.
La
RT-PCR es la más sensible de las pruebas del coronavirus. Gracias a la
amplificación exponencial es capaz de reconocer incluso cantidades ínfimas del
patógeno: bastan de cinco a diez copias de ARN del virus para que sea positiva.
El método se basa en una técnica muy conocida y ampliamente utilizada, que
brinda el resultado en unas horas. Si se detecta el ARN del virus en la
garganta de un paciente aquejado por tos y fiebre, cabe suponer que la causa es
la COVID-19.
Los inconvenientes de
la RT-PCR
Por
desgracia no todo son ventajas: la toma de la muestra, en forma de frotis o
exudado, debe hacerse correctamente, cosa que no siempre sucede si es el propio
paciente quien lo hace en casa. Además, la cantidad de virus alojada en la
garganta varía enormemente en el curso de la infección: sobre todo si está
avanzada, momento en que el virus se concentra principalmente en los pulmones,
el hisopo de algodón puede no recoger ninguna partícula vírica. A veces sucede
justo lo contrario, la prueba sigue arrojando un resultado positivo aunque la
infección haya remitido, lo que induce a pensar que el paciente curado podría
infectar aún a otras personas. Por último, la PCR no nos indica lo contagioso
que pueda ser el paciente.
De
igual modo resulta imposible saber si el material genético del virus está
indemne o si la muestra contiene virus intactos, con capacidad de infectar.
Este último problema se suma a la cuestión de
su supervivencia fuera del cuerpo, sobre superficies inertes. Por
ejemplo, el informe que alertaba de que el SARS-CoV-2 aún se detectaba en el
crucero Diamond Princess al cabo de 17 días se basaba en el método de la PCR,
pero la trascendencia clínica de este resultado no está clara.
Una
desventaja destacable de la PCR a la hora del diagnóstico de la infección es
que exige varias horas de trabajo en el laboratorio. Antes de que pueda dar
comienzo la amplificación es preciso separar y purificar el ARN vírico del
resto de la muestra del paciente. Y en el curso de la prueba en sí, la muestra
purificada es sometida a varios ciclos sucesivos de calentamiento y
enfriamiento.
Pruebas rápidas que
detectan el ARN vírico
Con
el fin de acelerar el proceso, ahora se dispone de varias modalidades
simplificadas de la RT-PCR, las llamadas pruebas de cartucho. Estas consisten
en la prueba rápida presentada por Bosch, que además del SARS-CoV-2 también
detecta otros virus, como el de la gripe. La tira con la muestra se introduce
en el cartucho, que contiene todos los componentes reactivos necesarios y es
procesado automáticamente por una máquina analizadora. Si bien este método
resulta más rápido que el proceso manual en el laboratorio, la capacidad de los
analizadores suele ser limitada.
Sea
como fuere, todas las pruebas anteriores exigen disponer de instrumental especializado
de laboratorio. Por esa razón, los expertos buscan una prueba realmente rápida
y sencilla cuyo resultado esté listo en pocos minutos, ya en la consulta del
médico o en el hospital. La Agencia Federal de Fármacos y Alimentos de EE.UU.
(FDA) acaba de aprobar una, fabricada por Abbott.
Según
el fabricante, el sistema también se sirve del material genético del virus.
Ahora bien, el ARN no se amplifica con el mecanismo de la RT-PCR, por lo que no
es necesario calentar y enfriar repetidamente la muestra. En lugar de ello, se
produce una hebra doble de un segmento de ADN concreto, y si el ARN
correspondiente del virus está presente, una de las dos hebras es cortada
repetidamente y sustituida por otra hebra recién producida. Esto solo ocurre si
la muestra contiene material genético del virus. La prueba se basa en un
sistema que ya está disponible para el virus de la gripe y estreptococos
patógenos.
Agrupar las muestras
para una mayor rapidez
No
solo es posible aumentar la velocidad del análisis en determinadas
circunstancias, también es posible combinar una cantidad de pruebas de PCR en
una sola. Esto se consigue agrupando un gran número de muestras individuales en
una sola muestra mezclada; si el análisis de esta da un resultado negativo, se
deduce que ninguna de las muestras individuales que la componen contiene el
virus. Así es posible hacer más pruebas con el coste de una sola. Si en cambio
da positiva, habrá que analizar una por una las muestras individuales de la
mezcla, pertenecientes a otras tantas personas.
Este
método permite multiplicar la cantidad de muestras que se analizan con una
misma prueba en circunstancias normales y aprovechar mejor las pruebas
disponibles. Pero por contra, solo es eficaz si el porcentaje de personas
infectadas no es demasiado elevado. Según un análisis realizado por dos
investigadores de la Universidad de Medicina de Viena, con una tasa de
infección del 0,1 por ciento sería posible analizar la misma cantidad de
muestras con una quinceava parte de las pruebas que serían necesarias.
La
otra cara de la moneda es que si el promedio de las personas analizadas que
están infectadas supera el diez por ciento, el método resulta ineficiente. Esto
significa que en numerosos países no sería posible mezclar las muestras, sobre
todo en aquellos gravemente afectados por la pandemia, pues el porcentaje de
muestras positivas sería excesivo. En Alemania dicho porcentaje ha oscilado
hasta el momento entre el cinco y el diez por ciento, por lo que no está claro
hasta qué punto sería aplicable esta técnica.
Pruebas rápidas con
anticuerpos
Las
mayores esperanzas para la detección rápida y fiable del virus SARS-CoV-2 se
depositan en las pruebas a base de anticuerpos. Los resultados se obtienen con
rapidez y normalmente son muy fiables, como sucede con la típica prueba de
embarazo. Unos anticuerpos especialmente seleccionados reconocen y se fijan con
una alta especificidad a proteínas situadas en la superficie del virus; en
ciertas condiciones, la especificidad de esa unión iguala a la de las cadenas
genéticas de la PCR. Una reacción que provoca un cambio de color revela en
minutos si el virus está presente. Pruebas de este tipo, basadas en anticuerpos
y con reacción colorimétrica, están disponibles ya para el virus de la gripe.
Ahora
bien, el desarrollo de tales pruebas no es un proceso sencillo. A diferencia de
las cortas hebras de material genético de la RT-PCR que encajan con exactitud,
los anticuerpos son moléculas complejas que no se pueden encargar tan
fácilmente a través de Internet. Además, tienen más tendencia a reconocer
antígenos de otros coronavirus afines, lo cual deriva en falsos resultados
positivos. Pese a tales inconvenientes, muchos expertos confían en este tipo de
prueba rápida, que podría estar disponible en el plazo de semanas o meses.
Detección con cultivos
celulares
Ninguna
de las pruebas mencionadas diferencia si uno está ante un SARS-CoV-2 infeccioso
o ante los restos de sus partículas destruidas o de las células infectadas. Por
ejemplo, a veces los enfermos recuperados que se someten a las pruebas
ordinarias días después de haber superado la infección siguen dando positivo.
¿Significa esto que siguen siendo contagiosos? Lo mismo puede decirse de los
virus depositados en las superficies inertes. ¿Conservan su capacidad de
infectar? Si se quiere averiguar, no hay más remedio que hacer pruebas.
A
tal fin, los profesionales optan por inocular una muestra a un cultivo de
células. El virus las destruye y el microscopio hace visibles los estragos.
Además, con la PCR se cuantifica el ARN del virus que flota en el líquido acumulado
sobre el cultivo (el sobrenadante). Así se identifica sin género de dudas al
causante. Otra posibilidad consisten en detectar las proteínas del virus en la
superficie de las células infectadas por medio de anticuerpos marcados, que
observados al microscopio no solo revelan las células destruidas, sino aquellas
infectadas que permanecen vivas, bajo el control del virus.
Análisis de sangre que
detectan la inmunidad adquirida
Pero
no todas las pruebas detectan componentes del virus: para ciertos fines, los
indicios indirectos de su presencia resultan mucho más interesantes. De nuevo
los anticuerpos desempeñan un papel importante en todo esto, aunque solo
aquellos que el sistema inmunitario genera durante el curso de la infección y
después de la misma. Los expertos persiguen detectar esas moléculas
inmunitarias en la sangre. Son varios los tipos de anticuerpos que el sistema
inmunitario produce durante la infección como respuesta directa contra el
patógeno: las inmunoglobulinas M (IgM) y las inmunoglobulinas A (IgA).
A
través de esas moléculas, los expertos esperan obtener una visión de conjunto
de la propagación real del virus en la población general. Entre otras
incógnitas ayudaría a arrojar luz sobre la pregunta, hasta ahora controvertida,
relativa al número de infecciones del SARS-CoV-2 que no se han diagnosticado.
Numerosos modelos matemáticos indican que podrían ser muchas en contraste con
las infecciones detectadas.
Sin
embargo, una prueba de anticuerpos no resulta adecuada para el diagnóstico de certeza
en los pacientes graves. La reacción inmunitaria tarda un tiempo en aparecer
tras el inicio de los síntomas, de modo que una prueba con resultado negativo
no descarta la infección. Otro tipo de anticuerpos que se siguen produciendo
una vez que la infección desaparece, las inmunoglobulinas G (IgG), resulta
interesante por otra razón: revela la inmunidad permanente contra el patógeno.
Hasta
ahora esos análisis de sangre también se efectúan en el laboratorio, pues
precisan una proteína de la superficie del virus que se fabrica artificialmente
con técnicas de biotecnología y que se une a los anticuerpos deseados, al igual
que otro anticuerpo que genera una
reacción con cambio de color. Eso sí, ya existen pruebas rápidas análogas
-similares a una prueba del embarazo- que en pocos minutos muestran una
reacción colorométrica si la sangre contiene los anticuerpos en cuestión.
En
concreto, esas pruebas rápidas indican quién es ya inmune al virus y quien no
lo es, una información valiosa en los hospitales y en otras instituciones en
que el contacto con personas infectadas es inevitable. La idea de analizar
sistemáticamente a toda la población y permitir que las personas inmunizadas
reanuden la vida normal va incluso más allá. Con todo, en este momento resulta discutible
que una prueba de ese tipo disponga de la precisión necesaria para emprender
ese cribado sistemático. Ninguna de ellas ha sido validada, es decir, no se ha
verificado su fiabilidad conforme a las normas legales.
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