Ir al contenido principal

Pruebas rápidas y moleculares para COVID-19

Desde que se anunció la adquisición de más de un millón de "pruebas rápidas" para detectar personas con COVID-19, a fines de marzo, estuvieron en el ojo de la tormenta. Diversos científicos se manifestaron a favor o en contra de ellas, tanto en televisión como en redes sociales. El público general también tomó posición, más basada en simpatías políticas que en ciencia. Aquí les hago un resumen para entender de qué va todo esto.

Definamos conceptos

"Pruebas moleculares" es un nombre genérico empleado para referirnos a los análisis basados en ácidos nucleicos, que puede ser de ADN o ARN. Por ejemplo, una prueba de paternidad es una prueba molecular. Se analiza el ADN del presunto padre y del hijo(a), para ver si comparten los mismos marcadores genéticos (fragmentos de ADN que son heredados). En el caso del coronavirus (SARS-CoV-2), la prueba molecular detecta marcadores genéticos en su ARN (otra molécula que también puede codificar la información genética).

La prueba molecular para el COVID-19 se realiza a través de la reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa reversa o RT-PCR. Primero se debe extraer el ARN del SARS-CoV-2, que puede estar presente en una muestra de hisopado nasofaringeo (nariz y garganta). Luego el ARN se convierte en ADN a través de la enzima transcriptasa inversa, para que la ADN polimerasa realice una amplificación (o "fotocopiado") de los marcadores genéticos del virus en un equipo llamado termociclador. Finalmente, el ADN amplificado es detectado a medida que aumenta su concentración (en tiempo real). El proceso puede tomar unas cuatro horas.
RT-PCR. Fuente: BBC News.
Las "pruebas rápidas", por su parte, son análisis que permiten obtener resultados inmediatos (digamos, en unos 15 minutos). Pueden existir pruebas rápidas moleculares. Por ejemplo, el equipo ID NOW™ de Abbott detecta marcadores genéticos del SARS-CoV-2 en menos de 10 minutos. Sin embargo, cuando escuchen a nuestras autoridades hablar de "prueba rápida", se refieren a las pruebas serológicas. Usan los términos de manera indistinta cuando no necesariamente es así.

Las pruebas serológicas son análisis basados en el suero sanguíneo (que puede ser separado previamente de la sangre). Se detectan los anticuerpos producidos por una persona como respuesta a una infección. En el caso del COVID-19, se analiza si hay anticuerpos tempranos (IgM) o tardíos (IgG) contra el SARS-CoV-2.

Las pruebas serológicas no son necesariamente pruebas rápidas. Por ejemplo, un análisis de ELISA —un tipo de prueba serológica— puede tardar hasta dos horas en mostrar los resultados (no muy rápido que digamos). Sin embargo, existen pruebas serológicas basadas en inmunocromatografía (básicamente, hacer que una muestra acuosa migre a través de una cinta de papel u otro dispositivo) que dan resultados muy rápidos. A estas últimas son a las que se refieren como "pruebas rápidas".
Resultados de las pruebas rápidas serológicas IgM/IgG para COVID-19. Fuente: CliniSciences.
En resumen: una prueba molecular también puede ser una prueba rápida si da resultados en pocos minutos. Una prueba serológica no necesariamente es una prueba rápida.

¿Cuándo se usan cada una de ellas?

Supongamos que hoy lunes vas a la farmacia. La persona que está delante de ti en la cola, que casualmente tiene COVID-19 —pero no lo sabe (asintomático)— y lleva una mascarilla casera de tela —que no protege— tose justo al momento de pagar, impregnando de miles de virus el billete de diez soles que tenía en la mano. Para tu mala suerte, recibes ese billete de vuelto. Lo guardas en el bolsillo y, sin darte cuenta, bajas la mascarilla y te metes el dedo en la nariz para rascarte. Te infectas. A las pocas horas, el SARS-CoV-2 ya invadió varias células de tu epidermis nasal. Se multiplica e infecta otras células vecinas, llegando a la faringe y, luego, a los pulmones.

Si el martes (un día después de la infección) te hubieran tomado el hisopado (bien hecho) y te hacían la prueba molecular, el resultado hubiera dado POSITIVO (aunque lo más probable es que tu resultado lo sabrías después del viernes). Sin embargo, si te hubieran tomado una muestra de sangre y te hacían la prueba serológica, el resultado hubiera dado NEGATIVO. Todavía no produces los anticuerpos. Lo cierto es que no te hicieron la prueba ya que, al no tener síntomas, no te preocupas y sigues con tu vida como si nada (dentro de lo que se puede).

Llega el sábado (cinco días después de la infección) y amaneces con fiebre y tos seca. Te alarmas porque sabes que son los síntomas del COVID-19. Llamas al 113 para informar tu caso. Si tienes mucha suerte, ese mismo día recibes la visita del personal de salud. Primero te hacen la prueba serológica. El resultado es NEGATIVO. De acuerdo con diversos estudios, los anticuerpos se vuelven detectables de cinco a siete días después de la aparición de síntomas, es decir, a partir del siguiente jueves. Sin embargo, al ver tus síntomas, te hacen el hisopado para la prueba molecular (que saldrá POSITIVO, pero no lo sabrás hasta la siguiente semana). Te recomiendan aislamiento en casa y evitar contacto con familiares. Como pueden ver, la prueba serológica no tiene utilidad hasta unos diez días después de la infección.
Niveles de ARN y antígenos del SARS-CoV-2 y anticuerpos contra estos. Fuente: Diazyme.
ACTUALIZACIÓN (27/04/2020; 12:15): Mi colega y especialista en inmunología, Obert Marín, indica que la producción de las inmunoglobulinas M (IgM, mostradas en línea verde) es constitutiva, es decir, se secretan todo el tiempo. Sus niveles pueden caer a niveles que no pueden ser detectados por las pruebas serológicas, pero no desaparecen como indica en la gráfica superior.
Si no tuvieras tanta suerte (como ocurre con la mayoría), tu llamada al 113 del sábado recién será atendida por el personal de salud el siguiente jueves (diez días después de la infección). Te hacen la prueba serológica y el resultado da POSITIVO para IgM (los primeros anticuerpos en producirse). Eres un caso confirmado de COVID-19. Si tienes más de 60 años, probablemente ya tengas problemas para respirar y necesites internamiento en el hospital. Cruzas los dedos para que haya cama.

En este último caso, ya no necesitas la prueba molecular: tienes los síntomas y diste positivo a la prueba serológica. Si solo hubieran pruebas moleculares, recién sabrías tu resultado la siguiente semana. Muy tarde, tal vez. No obstante, tan importante como la prueba molecular o serológica, es el cuadro clínico del paciente. Si tienes los síntomas de COVID-19, te deben tratar como un paciente para COVID-19 hasta que se demuestre lo contrario, así no tengas los resultados de las pruebas correspondientes.

Evitar nuevos contagios

Regresemos al caso anterior. Si te contagiaste el lunes y recién te diste cuenta el sábado (por los síntomas), es probable que entre el martes y viernes hayas contagiado a más personas: tus familiares que viven en casa, algún vecino del edificio que presionó el mismo botón del ascensor que tú presionaste después de meterte el dedo en la nariz, o algún policía que te pidió tu DNI al verte caminar por la calle paseando a tu perro. A los días que pasan entre el contagio y la aparición de síntomas se llama periodo ventana.

La única forma de saber si una persona está en el periodo ventana es solo la prueba molecular. Por ello, es importante detectar estos casos a tiempo para confinarlos antes que contagien a más personas. Esto solo es posible si se cuenta con una estrategia de muestreo. Los primeros a los que se les debe aplicar la prueba molecular es a quienes están en contacto con muchas personas (sanos e infectados). Por ejemplo, el personal de salud, los policías y militares, los comerciantes de mercados, los taxistas autorizados, el personal de bancos, farmacias y centros de abasto.

La prueba serológica también tiene una utilidad en esta tarea. Debido a su bajo costo, portabilidad y facilidad de uso, puede trasladarse a diferentes lugares. Por ejemplo, se pueden instalar puestos de análisis en parques o en centros poblados alejados, donde la muestra para la prueba molecular tardaría mucho en llegar al laboratorio (a veces, en malas condiciones que las hacen inservibles). Se podría analizar a muchas personas en poco tiempo. Si la prueba da positivo, se podría tratar de una persona con una infección activa (con síntomas graves, leves o asintomática y con capacidad de contagiar) o alguien que tuvo la infección en el pasado (tal vez sin darse cuenta) pero que ya no contagia.

Estos datos de infecciones pasadas podrían ayudar a identificar zonas donde el SARS-CoV-2 estuvo —y puede seguir— presente. De esta manera, se podrían focalizar las zonas donde hacer las pruebas moleculares para seguir identificando casos en periodo ventana. La idea es ubicar y acorralar al virus antes que se disemine. Recordemos que no estamos atrapados aquí con el coronavirus, sino es el coronavirus quien está atrapado aquí con nosotros.

Comentarios

  1. Excelente explicación, pero lamentablemente mala elección de las fuentes. La inmunoglobulina IgM (que para este caso cumple la función de anticuerpo) nunca desaparece, siempre hay secreción constitutiva de la misma y el hecho que no se pueda detectar pasa más por un problema de sensibilidad de la prueba. Ese mismo "grave error" lo he visto circular durante toda la semana pasada por las redes en diversas figuras, y no es que sea necesario explicarlo, pero es un "grave error" si se desea explicar claramente el proceso inmunológico en una infección, y más precisamente si desea aclarar la utilidad de las pruebas serológicas..

    ResponderBorrar
  2. Excelente David, un artículo muy interesante!

    ResponderBorrar

Publicar un comentario

Se respetuoso con tus comentarios y críticas. Cualquier comentario ofensivo será eliminado.

Entradas más populares de este blog

Fusión y fisión de mitocondrias

Se cree que los procariotas aparecieron en el planeta hace unos 3,500 millones de años, mientras que los eucariotas lo hicieron hace unos 2,000 millones de años. Pero, si los procariotas llevan una ventaja de 1,500 millones de años a los eucariotas, ¿por qué ellos no son los organismos más complejos? La respuesta son las mitocondrias [Les recomiendo leer este artículo publicado en el blog]. Todos conocemos a las mitocondrias, si no las recuerdan, aquí se las presento. Tal vez la imagen que tenemos de ellas es que se encuentran diseminadas por toda la célula, aisladas unas de otras o, a lo mucho, reuniéndose en pequeños grupos. Sin embargo, esto no es así. En realidad, las mitocondrias son unos organelos muy dinámicos, que se encuentran fusionándose y dividiéndose constantemente, pero hasta ahora no se sabe a ciencia cierta que rol cumple este proceso. Axel Kowald de la Universidad Humboldt de Berlín y Tom B. L. Kirkwood de la Universidad de Newcastle han desarrollado una teoría

El mapa de las rutas metabólicas… Animado!

¿Qué es una ruta o vía metabólica? De manera sencilla, es el flujo de reacciones que sigue un determinado compuesto al ingresar a la célula, de esta manera, se transforma en una molécula más compleja (biosíntesis o anabolismo) o en una más sencilla (degradación o catabolismo). Por ejemplo: el pan tiene una gran variedad de compuestos químicos, pero el más abundante es el almidón —presente en la harina con el que es elaborado. El almidón es degradado por una serie de reacciones químicas gracias a unas enzimas llamadas amilasas, convirtiéndose en pequeñas unidades de glucosa. La glucosa ingresa a la célula y pasa por una serie de reacciones para llegar a formar dos moléculas de piruvato. Gráficamente lo podemos ver de la siguiente manera: Esta forma de graficarla se ve muy fría y poco llamativa, es más, parece ser muy difícil de aprenderla y no nos dice nada de como es el flujo de las otras moléculas que participan en la reacción, por ejemplo: el ADP y el NADH. Además, ésta sol

Crea tus propias rutas metabólicas con PathVisio

Alguna vez se han preguntado como hacen los científicos para hacer las rutas metabólicas que vemos en los libros o en los artículos científicos? Usan programas especializados en este tipo de diseños, es algo así como un AutoCad para biólogos. Aunque también lo puedes hacer en Power Point o en Corel Draw, pero estos programas no entenderían el contexto biológico de la ruta metabólica, las conexiones entre genes y proteínas. PathVisio es una herramienta que te permite crear rutas metabólicas con significado biológico para tus presentaciones o para publicarlos en un artículo o una monografía. Y si ya eres un investigador que usa técnicas de biología molecular avanzadas como el secuenciamiento genético y los microarreglos, puedes diseñar nuevas vías metabólicas, a partir de tus resultados y exportarlos a WikiPathways . También te permite descargar rutas metabólicas y base de datos de genes de organismos modelos muy usados en biología como son de Drosophila melanogaster , Saccharomy