Nature examina cómo trabajan los tests de diagnóstico viral, la variedad de test alrededor del mundo y las pruebas basadas en CRISPR* en desarrollo para combatir el COVID-19.
Ha surgido gran cantidad de pruebas para el COVID-19 desde que se desató la pandemia y son esenciales para seguir la huella del brote de la enfermedad.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha instado repetidamente a las agencias a que hagan los testeos del nuevo coronavirus, como una de las más altas prioridades para contrarrestar la pandemia, pero la respuesta internacional ha sido despareja.
La combinación de regulaciones y buena preparación le han permitido a países, como Corea del Sur o Singapur, cientos de miles de tests – pero en otros países, las agencias de salud están luchando para ponerse en carrera.
Mientras tanto, en los Estados Unidos, con hospitales atrasados y corporaciones manufactureras llegando semanas tarde al juego, las investigaciones en laboratorios universitarios han dado pasos seguros en el desarrollo de sus propios diagnósticos para satisfacer esta necesidad crucial.
¿Qué es un test?
Muchos testeos de COVID-19 son comúnmente hechos con hisopos con material genético viral de la nariz y la garganta, usando como caballo de batalla una herramienta de la biología molecular conocida como reacción en cadena de la polimerasa de transcripción inversa (RT-PCR Reverse Transcription Polimerase Chain reaction.
Esta prueba trabaja mediante la amplificación de una secuencia genética específica del virus. Las secuencias complementarias cortas, conocidas como iniciadores o cebadores (primers), ayudan a iniciar la copia. Pero la polimerasa de transcripción inversa (PTI) sólo puede detectar el virus mientras está presente en las personas. No revela demasiado acerca de cómo resolver la infección. También se supo que a veces produce falsos positivos si los reactivos en el laboratorio han sido contaminados.
Los laboratorios a nivel global están comercializando pruebas PTI de SARS-CoV-2, usando, en diferentes sectores de la secuencia genética del virus, distintas orientaciones de sus iniciadores del virus.
¿Quiénes lo han hecho más rápidamente?
Muchos países han sido capaces de testear a un gran número de personas. Corea del Sur respondió rápida y efectivamente luego de los primeros casos aparecidos a fines de enero, poniendo en práctica una rápida combinación de pruebas y monitoreo de personas que habían estado en contacto con casos positivos. La legislación generada después del brote en 2015 del síndrome respiratorio de Medio Este, permitió una rápida implementación de pruebas aprobadas por la OMS y cuatro compañías fueron ampliando el número total de pruebas a 10000 personas por día de acuerdo a los reportes de la agencia independiente ProPública.
Como resultado, dijo Angela Rasmussen, viróloga de la Universidad de Columbia, Nueva York, las autoridades surcoreanas fueron capaces de identificar enfermos leves y asintomáticos y frenar la expansión del virus. “No han tenido que practicar medidas de distanciamiento social tan severas”, dijo.
“Singapur desarrolló el test tan pronto como el coronavirus apareció en China”, dijo Vernon Lee, director de la División Enfermedades en el Departamento de Comunicación de Singapur del Ministerio de Salud, y desde el principio se buscaron los casos. Los laboratorios hospitalarios dieron luz verde desde el principio al uso de otros tests PTI aprobados, con estos permisos, validaron su primera cohorte de resultados con los laboratorios nacionales. También se enfocaron los casos más esenciales – personas con neumonía, por ejemplo, o personas que presentaban alto riesgo.
Logísticamente, fue clave haberse preparado -incluyendo dotación de laboratorios, entrenamiento del personal, reactivos y herramientas- después del brote, en 2003, de otro coronavirus, el SARS-CoV-1. “En Singapur nos hemos estado preparando y alineando el sistema completo desde el SARS. Esto no surge a causa del COVID-19”, dijo Lee.
¿Quiénes respondieron lentamente?
Expertos en salud en Estados Unidos se han lamentado por su lenta respuesta a la pandemia, particularmente por la escasa disponibilidad y velocidad de las pruebas, lo que, según los especialistas, permitió al virus brotar sin ser detectado, y requirió estrictas medidas de distanciamiento para contenerlo.
Los oficiales de salud de los Estados Unidos reconocen esta vacancia. En un congreso de salud, el 12 de marzo, el director del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, Anthony Fauci, dijo que el país falló en su capacidad para testear a la gente, y explicó que Estados Unidos no se preparó para ofrecer las pruebas al ritmo de la demanda de las mismas.
Kenneth Bernard, que fue asesor presidencial en biodefensa, dijo que una respuesta a la pandemia, coordinada por la Casa Blanca, podría haber facilitado la comunicación entre las agencias y el desarrollo de un plan para ampliar las muestras. Pero la persona en ese cargo ha dejado la administración en mayo de 2018. “En este caso, la escala fue un gran problema. Una cosa es hacer una prueba de laboratorio de rutina en los Centros de Control y Prevención de Enfermedades (CCPE o CDC Centers for Desease Control and Prevention) y otra es hacer millones de pruebas de laboratorio”, dijo Bernard.
Antes bien, se impusieron rápidamente regulaciones para realizar los nuevos diagnósticos – inicialmente, el único test aprobado por Estados Unidos, fue el creado en el CCPE y se descubrió que era defectuoso. Y sólo los departamentos de salud del estado, tuvieron permitido su uso. La Administración de Droga y Comida (ADC, FDA Foods and Drugs Administration) no abandonó su rol hasta fines de febrero y no aprobó las pruebas de los laboratorios comerciales, hasta mediados de marzo. Recién el 21 de marzo, EEUU aprobó las regulaciones para las pruebas rápidas, las que se pueden completar sin enviarlas a los laboratorios, que esperan estén listas para fin de mes.
Ante el retraso de la respuesta federal, los virólogos investigadores del laboratorio de la Universidad de Washington en Seattle iniciaron la mayor operación de pruebas de Estados Unidos, allí los investigadores se adaptaron al protocolo de la OMS para trabajar con reactivos y plataformas que tuvieran a mano. Docenas de otros laboratorios y consorcios de investigación, ahora han seguido su ejemplo.
“La decisión de la administración puso significativos límites para el acceso a las pruebas, desde el comienzo” dijo Joshua Sharfstein, ex comisionado de la ADC. “Si podrías volver el tiempo atrás y decirle a la ADC, a mediados de enero, que necesitabas realmente millones de pruebas lo más rápidamente posible, ellos habrían elegido una estrategia diferente”.
¿Qué es un test serológico?
El objetivo de máxima es desarrollar pruebas serológica – es decir, pruebas que puedan detectar infecciones virales pasadas, buscando anticuerpos que alguien haya producido para combatir el virus.
Estos tests podrían mostrar la extensión del brote viral en la comunidad y proveer información útil a los servicios de salud pública.
“Ahora está claro que sólo estábamos viendo la punta del iceberg: personas enfermas o con necesidad de hospitalización o cuidados intensivos”, dice Robert Garry, virólogo de la Escuela de Medicina de la Universidad Tulane, Nueva Orleans, Lousiana. “Lo que preocupa es la noción de que hay una infección latente o asintomática, ahí afuera”.
Muchos equipos de investigación, incluido el de Garry, están trabajando en las pruebas, entre ellos el de la escuela de Medicina Icahn, del Monte Sinaí, en la ciudad de Nueva York.
“El grupo de Singapur usó pruebas serológicas para ayudar a encontrar rastros, pero por el momento el test no ha sido ampliamente validado para usos clínicos. Creemos que por primera vez, en el mundo, se están utilizando estas pruebas específicas, en este contexto” dijo Danielle Anderson, viróloga de la Escuela de Medicina DUKE-NUS de Singapur, en febrero, en conferencia de prensa.
¿Qué otras prueba hay en el horizonte?
Hay espacio todavía para la innovación. Grupos liderados por dos de los más grandes nombres en prueba CRISPR están trabajando en test que aprovechan la popular técnica de edición genética para mejorar los testeos.
En la Escuela de Medicina de Washington, el grupo del virólogo Keith Jerome, está validando y optimizando el test SHERLOCK en conjunto con el pionero en test CRISPR Feng Zhang del Instituto Exterior del MIT en Harvard, Cambridge, Massachusetts. Zhang dijo haber enviado 1600 kits a docenas de laboratorios alrededor del mundo.
Y la compañía biotecnológica Mammoth Biosciences, del sur de San Francisco, California, cofundada por la pionera en CRISPR Jennifer Doudna, de la Universidad de California, Berkeley, está trabajando en validar los avances basados en CRISPR llamados DETECTR para coronavirus.
Las técnicas usadas en la maquinaria CRISPR son capaces de reconocer las secuencias específicas y cortarlas. En el proceso, también corta el “reporte” molecular que ha dejado la reacción, en el que se revela de manera relativamente rápida la presencia de material genético viral.
“Cada vez que tenemos un brote, estamos un paso atrás en el diagnóstico del nuevo organismo”, dice Charles Chiu, médico de enfermedades infecciosas de la Universidad de California, San Francisco, quien trabaja en Mammoth Biosciences. “La ventaja clave del reactivo CRISPR es que es increíblemente específico y puede hacerse en 5-10 minutos”.
Garry de Tulane está esperanzado con sus avances. “Esta es una técnica poderosa. La he visto trabajar con el Zika y con otros virus” dijo. “Si alguien ha encontrado la amanera de mitigar el impacto de esto, hagamos que suceda”.
Nidhi Subbaraman
*CRISPR es la sigla de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, en español: Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas.
En la imagen: El SARS-CoV-2 visto con un microscopio electrónico; crédito: NATIONAL INSTITUTES OF HEALTH-RML/SPL.
(Fuente: “Coronavirus tests: researchers chase new diagnostics to fight the pandemic”, Nature, 23 de marzo, 2020).
Traducción de Mauricio Yennerich