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Brote de coronavirus: cómo funcionan los kits de prueba COVID-19 y la nueva tecnología de prueba actualmente en desarrollo

Uno de los factores clave para abordar la propagación de COVID-19 en todo el mundo son las pruebas. En Corea del Sur, por ejemplo, se han utilizado pruebas en masa para intentar identificar y aislar rápidamente aquellos con la enfermedad Las pruebas también son vitales para calcular las tasas precisas de infección y supervivencia, datos que son críticos para obtener las medidas de seguridad pública correctas. Y a medida que este coronavirus continúa propagándose, a las personas se les ofrecen pruebas para la venta, ya sea a un precio elevado. de clínicas privadas – incluyendo uno por £ 375, o pruebas que no están aprobadas oficialmente, o tal vez incluso falso.

Entonces, ¿qué pruebas están utilizando los funcionarios de salud, cuánto cuestan realmente y qué desarrollos están por venir?

¿Qué pruebas hay disponibles?

Hay dos formas principales de evaluar la infección por SARS-CoV2 (el coronavirus que causa la enfermedad COVID-19). La primera es una prueba muy sensible que busca el ARN del virus utilizando una técnica. llamado RT-PCR. Esto puede detectar tan solo una partícula de virus en hisopos tomados del interior de la boca o la nariz.

  Brote de coronavirus: cómo funcionan los kits de prueba COVID-19 y la nueva tecnología de prueba actualmente en desarrollo

Los nuevos probadores rápidos podrían parecerse un poco a una prueba de embarazo. Imagen: Africa Studio

Un segundo tipo de prueba mide las respuestas de anticuerpos al virus en el suero sanguíneo. Hay muchos componentes de virus contra los cuales nuestros cuerpos producen muchos anticuerpos diferentes. Algunos anticuerpos son muy útiles y matan el virus o detienen la infección, y otros son menos útiles, ya que se unen a partes comunes del virus pero sin ayudar a nuestras defensas.

La prueba en sí es muy simple: cubra un tubo de ensayo con un “puré” de virus o componentes de virus idealmente purificados, luego agregue una pequeña cantidad de una muestra de sangre muy diluida del paciente y deje que los anticuerpos se unan al tubo de ensayo. Finalmente, desarrolle la prueba para ver si hay anticuerpos presentes.

Al comienzo del brote, la mayoría de los países confiaron en las pruebas de RT-PCR porque fueron más rápidas de desarrollar. Ahora hay más pruebas de anticuerpos disponibles, lo que aumentará los casos informados a medida que se llenen los vacíos. Las grandes diferencias en los grupos que se están probando aún hacen que las cifras generales entre países sean difíciles de comparar. El Reino Unido fue muy rápido en desarrollar una prueba de RT-PCR y este sigue siendo el método principal, utilizando una red de laboratorios que realizan la misma prueba estandarizada. Esto permite datos consistentes pero ha ampliado la capacidad de la gran escala del brote y la velocidad de su desarrollo.

¿Qué tan buenas son las pruebas COVID-19 actuales?

RT-PCR es muy específico y sensible. Sin embargo, una vez que se haya recuperado, el virus se elimina y estas pruebas ya no pueden determinar si se ha infectado. Esto crea una incertidumbre significativa, especialmente si alguien se ha autoaislado debido a síntomas leves y poco claros. Las pruebas de RT-PCR necesitan un laboratorio, por lo que lleva tiempo, incluso si la prueba de RT-PCR en sí solo toma varias horas, para el momento en que agrega la recolección, el transporte y el procesamiento de la muestra, pueden pasar días antes de que se conozca el resultado. Máquinas portátiles rápidas RT-PCR son la vanguardia de la tecnología de diagnóstico, y las pruebas COVID-19 solo están disponibles para estas máquinas, pero incluso las máquinas más rápidas tardan alrededor de dos horas. Estos han sido evaluado en el NHS para mejorar el tratamiento de la gripe.

Los anticuerpos generalmente tardan unas semanas en desarrollarse contra una nueva infección y duran mucho más en el torrente sanguíneo que el virus en sí, proporcionando una imagen histórica de infecciones pasadas. Los primeros estudios sugieren Esto no es diferente con COVID-19. Este tipo de prueba de "serología" es una poderosa herramienta utilizada para verificar si las vacunas funcionan, por ejemplo, o para averiguar si las personas han encontrado una infección.

Sin embargo, las pruebas de anticuerpos actuales para el nuevo coronavirus aún no se han probado por completo para asegurarse de que sean confiables, por eso las directrices de la OMS recomendar pruebas de RT-PCR. Chris Whitty, el principal asesor médico del Reino Unido, dijo que una prueba que podría detectar de manera confiable una infección pasada será "Transformacional". El gobierno anunció recientemente que había ordenado 3.5 millones de pruebas caseras que pronto podría estar disponible para trabajadores del NHS y miembros del público una vez validados. Las pruebas para detectar la infección viral no se han usado ampliamente en el Reino Unido antes y estos tipos de pruebas no son fáciles de usar: la persona tendrá que agregar de alguna manera una gota de sangre a la prueba, por lo que, en última instancia, también deben ser seguras para el hogar utilizar. Las pruebas de anticuerpos a base de saliva pueden ser posibles, pero tenemos incluso menos datos que para el suero sanguíneo.

Pros y contras

Si bien el concepto de una prueba de anticuerpos está bien establecido, existen desafíos para hacerlos y usarlos. A diferencia de la RT-PCR, la medición de anticuerpos lleva tiempo para refinarse y necesita la producción de componentes virales que luego tienen que purificarse y estandarizarse. Para comprobar que estas pruebas son útiles, se necesitan conjuntos de muestras de pacientes cuidadosamente recolectados.

Se debe verificar una prueba de anticuerpos con muchas muestras diferentes, no solo para comprender la precisión, sino también para saber cuánto tiempo después de la infección la muestra se vuelve positiva y cuánto tiempo permanece positiva después de que el paciente se haya recuperado. Esto debe hacerse con muchos pacientes diferentes, porque cada individuo genera un conjunto único de anticuerpos.

Tomando un hisopo. Imagen: Andrey Popov

Tomando un hisopo. Imagen: Andrey Popov

Por el contrario, la detección de RT-PCR se puede evaluar tomando una cantidad conocida de virus y verificando el resultado. El virus ha crecido en laboratorios desde unas pocas semanas después de que se identificaron los primeros pacientes del Reino Unido, por lo que hemos tenido una prueba de RT-PCR precisa durante algún tiempo. Pero los requisitos de mano de obra de los laboratorios centralizados sobrecargados capaces de ejecutar grandes cantidades de RT-PCR lo hacen relativamente lento y costoso.

Pruebas de laboratorio vs kits de pruebas en el hogar

Las pruebas rápidas, que funcionan como pruebas de embarazo (pero detectan anticuerpos antivirales en lugar de hormonas del embarazo), por otro lado, son más rápidas y potencialmente más baratas, pero tienen menos precisión que los métodos de laboratorio.

En lugar de un tubo de ensayo, estas pruebas usan papel especialmente modificado. La muestra de sangre fluye a lo largo del papel y da las conocidas rayas "una línea = negativa, dos líneas = positivas".

Las pruebas rápidas son rápidas de fabricar y fáciles de usar, pero deben diseñarse y validarse cuidadosamente, por eso no están aprobadas para su uso y todavía no hemos visto un uso oficial generalizado. El control de calidad y la validación agregan un costo significativo a estas pruebas: se puede comprar una prueba no regulada por menos de 50p, e incluso podría funcionar, en comparación con una prueba rápida certificada que generalmente cuesta alrededor de £ 5.

Al igual que con las vacunas, es absolutamente vital que cualquier prueba sea precisa y segura, y eso requiere tiempo y dinero. Las pruebas inexactas en el brote actual podrían ser devastadoras; imagínese si su resultado es negativo, pero se infecta y sale e infecta a más personas. Algunas de estas pruebas tienen una precisión de alrededor del 80%; esto se ha estudiado intensamente para muchas infecciones virales importantes como el dengue – lo que suena genial, excepto que uno de cada cinco resultados de la prueba está mal.

Humedezca en un tubo estéril sellado. Imagen: Ben Birchall

Humedezca en un tubo estéril sellado. Imagen: Ben Birchall

El error varía con la enfermedad. Para algunas infecciones, las pruebas pueden dar un resultado positivo si no ha tenido el coronavirus, porque tiene anticuerpos contra algo similar. Para la mayoría de estas pruebas rápidas, puede leer un resultado negativo solo porque la línea es difícil de ver.

Incluso si la prueba funciona perfectamente en la prueba de laboratorio, sin capacitación es fácil cometer un error al usarlos. Otra ventaja, entonces, de las pruebas de laboratorio sobre las pruebas rápidas en el hogar es la precisión mejorada. Al combinar múltiples pruebas, por ejemplo, contra muchos fragmentos de virus diferentes, se puede mejorar la precisión. Pero esto tiene el costo de necesitar más tiempo práctico e interpretación experta, sin mencionar el equipo de laboratorio.

En desarrollo

Este contraste entre pruebas de laboratorio precisas pero laboriosas versus pruebas rápidas menos precisas pero portátiles, es la razón por la cual los grupos de investigación como el nuestro en la Universidad de Reading han trabajado duro desarrollar Novedosa tecnología de microbiología y análisis de sangre.

Un objetivo principal para los innovadores es permitir que se realicen múltiples pruebas de laboratorio en un dispositivo pequeño, portátil y rápido. Al mismo tiempo, aumentar la escala de las pruebas convencionales validadas, por ejemplo al expandir la capacidad de prueba del NHS, es igualmente crítico para rastrear y rastrear COVID-19 a medida que se desarrolla la pandemia actual.

Espero que la necesidad urgente actual de pruebas impulse la rápida adopción de tecnología innovadora y al mismo tiempo aumente nuestra capacidad para detectar microbios y virus utilizando métodos de laboratorio probados.

Alexander Edwards, profesor asociado en tecnología biomédica, Universidad de lectura

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.

Fecha de actualización: 27 de marzo de 2020 17:49:10 IST

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