Coronavirus y pruebas de diagnóstico. ¿Qué prueba es recomendable hacer en cada momento? ¿En qué se basan?

  

     

    Ha pasado mucho desde cuando veíamos la situación en Wuhan (China) desde la barrera. Parecía algo lejano y de ciencia ficción. A día de hoy, casi todo el mundo ha vivido de cerca del virus, ya sea, a través de compañeros, amigos y familiares, o a través de ellos mismos. Durante este tiempo, mucha gente ha sido sometida a diferentes pruebas de diagnóstico por motivos como contactos directos o control en el trabajo. Durante todo este tiempo, se ha hablado frecuentemente de estas pruebas de diagnóstico, se ha cuestionado su eficacia e incluso nos han dado temor, llegando a especular incluso con daños severos que nos podrían causar. A pesar de ser uno de los mayores temas de comunicación, poca es la información que se tiene al respecto. ¿Sabrías explicar cómo se detecta el virus y en qué se diferencian las distintas pruebas de diagnóstico? ¿Qué indican estas pruebas? ¿Qué prueba es recomendable que te hagas en cada momento? Si no sabes responder a estas preguntas, te recomiendo que te quedes porque te lo cuento a continuación. 

¿Cómo funcionan?

    Lo primero que hay que tener en cuenta es que para poder desarrollar pruebas diagnóstico o cualquier otra medida, es necesario conocer un mínimo al virus: qué estructura tiene y cómo actúa más o menos (mecanismo de acción). El conocimiento de sus primos hermanos (el resto de Coronavirus) avanzó mucho todo esto. Sin embargo, aunque el avance en el conocimiento del virus no para de crecer, aún queda mucho por descubrir. ¿Y tú? ¿Conoces al virus? Si no, te recomiendo que leas el siguiente post sobre SARS-CoV-2. Sin duda, te servirá de ayuda para entender todo esto mejor. En general, habrás oído hablar tanto de la técnica molecular o PCR como de los rápidos. Estos últimos incluyen a los test de anticuerpos y test de antígenos. A pesar de que todos ellos detectan la presencia del virus, cada una de estas pruebas lo detecta de diferente manera. El hecho de que lo detecten de diferente forma, hacen que unas pruebas sean más fiables y más aconsejadas en un momento, según cada situación y sobre todo, según qué información buscamos conocer. Veámosla una a una para que sea más fácil entenderlo.   

PCR.

    Las siglas PCR significa Polimerase Chain Reaction, en español se traduce como reacción de la polimerasa en cadena. Es una técnica que empezó a desarrollarse a partir de 1970. ¡Exacto! Esta técnica no es nueva ni ha sido diseñada exclusivamente para el virus del SARS-CoV-2. En su lugar, forma parte del uso cotidiano en el laboratorio desde hace mucho tiempo. ¿Para qué sirve entonces esta prueba? Entender como funciona, te permitirá comprender por qué es empleada para detectar este virus y por qué se considera la técnica más fiable. 

    

   En gran parte, todos los organismos son quienes son gracias a su información genética. Esta información está en su/s célula/s y las han obtenido de sus progenitores. Por ejemplo, nosotros tenemos la información genética almacenada en una molécula conocida como ADN. Si quieres profundizar te recomiendo echarle un vistazo a La célula. Este ADN tiene la información que nos ha pasado tanto nuestra madre como nuestro padre y que nos permite ser quienes somos. No te preocupes, no sólo somos genética, somos quienes somos por una combinación de genética y ambiente (tu entorno, tu clima, tus experiencias, etc). Esto es otro tema interesante que trataremos otro día. ¿Por qué os cuento todo esto? Porque lo que detecta la PCR no es otra cosa que esta información genética. A diferencia de nosotros que la teníamos en forma de ADN, el virus tiene su información almacenada en forma de otra molécula muy parecida (ARN). Tanto el ARN como el ADN está formado por unos componentes conocidos como nucleótidos. De forma simplificada, el ARN y el ADN serían como una cadena; mientras que los nucleótidos, son los eslabones que forman esa cadena. Concretamente, existen 4 eslabones distintos: A, T, C y G en ADN o A, U, C y G en ARN. El eslabón A tiene buen feeling con eslabón T y U en el ADN y ARN, respectivamente. De igual manera, G y C tienen feeling también entre ellos. ¿Qué significa este feeling? Este ejemplo de feeling simplifica el concepto de complementariedad, el cual no significa más que esta tendencia a unirse entre sí. De hecho, habrás oído hablar de que el ADN es una doble hebra (doble cadena, como si fueran dos cadenas entrelazadas). Como te estarás imaginando, estas cadenas están unidas por la afinidad entre las bases. Cuando encuentras una A o una C en una de las dos cadenas, en la misma posición de la cadena opuesta hay una T/U o una G. Esta complementariedad es fundamental para entender cómo funciona la técnica.

    ¿Cómo detecta el material genético? Imagina cómo de pequeño tiene que ser este material genético para caber en cada una de nuestras células o en un virus. Es casi indetectable, es molecular. ¿Qué hace esta técnica? Amplifica este material genético, es decir, crea muchas copias de él favoreciendo que se detecte. Imagina que tienes un papel pequeño en un cuarto entero desordenado. ¿Te costaría encontrar el papel, verdad? ¿Y si en lugar de tener un papel tienes una pila de copias de este papel? Estoy segura que piensas que ahora sería más fácil encontrarlo. En esto se basa esta técnica. Te puedes estar preguntando cómo se crean las copias. Las copias se crean gracias a una proteína (ADN polimerasa) que actúa como una fotocopiadora. Como su nombre indica actúa sobre el ADN, luego no podría fotocopiar el ARN. El virus del Covid-19 es un virus de ARN. ¿Puedes imaginarte qué podemos hacer para solucionar esto? Sencillo, otra proteína conocida como transcriptasa inversa es capaz de pasar el ARN a ADN. Este ADN que se obtiene de convertir ARN se conoce como ADN copia (ADNc). Antes de añadir el material genético a la fotocopiadora (ADN polimerasa), pasamos el ARN a ADNc con esta nueva proteína (transcriptasa inversa). Una vez convertido, ya podemos usar la fotocopiadora para crean miles de copias rápidamente

    ¿Cómo podemos saber que las copias son del virus? La fotocopiadora puede hacer copias de cualquier ADN, y si no lo es, lo convertimos en un momentito previamente. Sin embargo, para hacer la copia, necesita "primers" específicos de cada material genético. ¿Qué son los primers? Los primers no son más que pequeñas cadenas de nucleótidos. Actúan como cebadores, es decir, su unión a un material genético le indicará a la fotocopiadora que cree copias de él. Vale, los primers indican qué tiene que copiar la proteína. Si conseguimos usar primers que se unan exclusivamente al material genético del virus, indicarán a la proteína que si encuentra este material genético solo cree copias de él. Como consecuencia, lo detectaremos únicamente si está presente. ¿Cómo hacemos que se unan exclusivamente al material genético del virus? La respuesta es la complementariedad que mencionábamos antes. Si creamos una cadena de nucleótidos (primer) que sea complementaria a una región del ARN del virus, conseguiremos que se unan y se creen copias de él. Normalmente, los primers están formados por 15-40 nucleótidos. Imagina simplemente una secuencia de 2 nucleótidos, es decir, una sucesión de 2 nucleótidos. Teniendo en cuenta que hay 4 bases hay muchas combinaciones: AA, AT, AC, AG, TT, TC, TG, TA, CA, CT, CC, CG, GG, GA, GT, GC. Si solamente con 2 nucleótidos hay todas estas posibilidades de secuencias, imagina con 15 o 40. ¡Infinitas casi! Con esto quiero que comprendas que la probabilidad de que la secuencia que diseñas se una a otro material genético es prácticamente imposible. Es verdad, que entre los organismos compartimos alguna parte del material genético. Sin embargo, hay genes específicos hacia los que se dirigen estas pruebas para detectar lo que se quiera. Se podría usar cualquier información genética que sea única del virus, pero en concreto se suele amplificar la parte del material genético encargado de tener la información de la proteína N del virus. Como esta información es solo del virus, dará positivo únicamente si el virus se encuentra presente en la muestra que se ha cogido. Como se crean copias, da igual la cantidad de virus, que siempre se amplificará lo suficiente para detectarlo. Como ocurría con el papel pequeño. Por eso, es considerado la prueba máster, permite detectar pequeñas cantidades del virus. 

Test rápidos: test de anticuerpos y test de antígenos.

  Los test rápidos del Covid-19 incluyen los test de antígenos y los test de anticuerpos. Como su nombre indica, se caracterizan por el poco tiempo que tardan en ofrecer un diagnóstico sobre la presencia del SARS-CoV-2. ¿Cómo lo hacen? Son inmunoensayos cromatográficos, el mismo tipo de prueba que los test de embarazo. Se basan en el reconocimiento anticuerpo-antígeno. Estoy segura de que habrás oído hablar sobre anticuerpos, pero no tanto de la palabra antígenos. Los anticuerpos son unas proteínas que tienen la capacidad de reconocer moléculas concretas. A las moléculas que reconocen se les denominan antígenos. Cada tipo de anticuerpo reconoce un antígeno distinto. Generalmente, lo que reconocen (antígenos) son proteínas o azúcares (polisacáridos), aunque también pueden reconocer grasas (lípidos) y material genético (ácidos nucleicos) si se unen a alguno de los dos anteriores. Imagina que un virus o una bacteria entra a tu cuerpo causándote una infección. Tu sistema inmune (tu defensa) reacciona de muchas maneras para contraatacarlo, pero una de ellas es sintetizando anticuerpos. Concretamente, las células encargadas de sintetizarlos son los linfocitos B. Los anticuerpos que sintetizan reconocerán las moléculas concretas que identifican (antígeno) y se unirán a ellos. Al unirse los anticuerpos a los antígenos se consigue neutralizar, frenar y eliminar al intruso. 

    Dado que cada anticuerpo se especializa en detectar algo en concreto, podemos aprovechar esta relación para crear test de reconocimiento específico (inmunoensayo). De tal forma que cuando se unan anticuerpo-antígeno darán lugar a una señal de color (cromatográficos). Un test de inmunoensayo cromatográfico es el test de embarazo. En las personas embarazadas se puede detectar la "hormona del embarazo" (gonadotropina coriónica humana, hCG) en la orina. En lugar de analizar la orina en un laboratorio, se agiliza el diagnóstico y se descongestiona las salas de espera mediante la venta de test rápidos de inmunoensayo cromatográfico en farmacia. El aparato que se vende en la farmacia tiene dentro de él una tira donde hay anticuerpos que tienen la capacidad de reconocer esta hormona hCG. Si la persona que se hace la prueba está embarazada, su orina tendrá la hormona. Cuando la orina vaya avanzando por la tira, se unirá a anticuerpos que están en la zona de entrada. Estos anticuerpos unidos con el antígeno (hormona) llegan a la zona del test donde hay otros anticuerpos que reconocen también la hormona. Si se unen los de la zona del test dará la señal de color (negativo). Por lo contrario, si no está embarazada, no tendrá la proteína en la orina, el anticuerpo no tendrá a nada a qué unirse y no dará color (negativo). Los inmunoensayos cromatográficos siempre van acompañados de un control, una línea que siempre tiene que salir con color para asegurarnos que la tira funciona correctamente. Si la línea de control no funciona, el test está dañado y no sirve. Cuando pasa por la línea del test, el líquido (sangre, orina o saliva) con los anticuerpos que ha arrastrado, ya sea con o sin la hormona, llegan a la zona de control. En esta zona hay otros anticuerpos distintos que van a detectar a los anticuerpos iniciales (los de la entrada). Por lo tanto, siempre tiene que dar señal de color. Si no da señal de color es que algo está pasando, que no hay anticuerpos a la entrada o que no está bien inmovilizado en la tira.  Este mismo mecanismo se usa para detectar la presencia del virus (test de antígenos) o la presencia de anticuerpos contra el virus producidos por nuestro sistema inmune (test de anticuerpos). Para detectar la presencia de anticuerpos, lo que se hace es inmovilizar en el aparato proteínas del virus. Si has pasado el virus y presentas anticuerpos en tu sangre, interaccionarán con la proteína del virus que hay en el aparato y saldrá la señal de color (positivo). ¿Y los de antígeno? Se actúa exactamente igual que en el test de embarazo. Se inmoviliza en el aparato anticuerpos que reconocen proteínas de la superficie del virus, concretamente la proteína S. Si tienes el virus y es recogido en la muestra que te toman, al pasar por la tira, los antígenos del virus serán reconocidos por los anticuerpos de la tira dando una señal de color (positivo). 

 

¿Para qué sirven cada una? ¿Cuáles son sus limitaciones? ¿Cuál es más recomendable en cada situación?

    La PCR y el test de antígenos buscan detectar la presencia del virus en el cuerpo; mientras que el test de anticuerpos analiza tu respuesta frente al virus. Puedes pensar "si he tenido respuesta significa que hay virus". En el test de anticuerpos lo que se observa es que la infección lleva ya un tiempo, es decir, ha dado tiempo a tu cuerpo a reaccionar creando esos anticuerpos. Esta reacción no es inmediata, sino que tarda entorno a semanas en aparecer. Incluso se está viendo pacientes en la que tarda un mes o nunca lo desarrollan. Sin duda aún queda mucho por conocer. ¿Entonces para qué sirve? Sirve para detectar inmunidad, conocer que tu cuerpo en caso de reinfección está preparado para atacar. Esto permite hacer estudios de poblaciones. Podría diagnosticar que hemos pasado la enfermedad, pero dado el tiempo que tarda en aparecer, no sería suficiente para frenar contagios, sería tarde. ¿Y los casos en los que el test de anticuerpos indica que puedo contagiar? Frente a una infección se crean dos anticuerpos principalmente. El primero de ellos es el IgM y después, el IgG. La presencia de IgM indica que la infección es temprana y por lo tanto, aún puedes contagiar. Mientras que la de IgG, que tu cuerpo tiene memoria frente al virus para poder atacarlo en caso de reinfección. Por eso, en algunos casos se indica a los pacientes con IgM positiva que guarden cuarentena, siguen contagiando. No obstante, llevarán haciéndolo ya un tiempo. 

    ¿La PCR y el test de antígenos en qué se diferencian? Principalmente en la sensibilidad. La sensibilidad es la capacidad que tiene una prueba para detectar a un enfermo, es decir, de no decirle a una persona que está sana si no lo está. En el contrario, se encuentra la especificidad, la capacidad que tiene una prueba de detectar que una persona está sana, es decir, de no decirle a una persona que está enferma si no lo está. En este tipo de pruebas, es mejor dar un susto e indicar a una persona que está enferma sin estarlo. Por eso, se busca tener la máxima sensibilidad posible. Si nos remontamos en cómo funcionan las pruebas, recordemos que la PCR amplifica como una fotocopiadora. Por poco virus que tengamos en el cuerpo, lo detecta. Por eso, es mucho más sensible que el test de antígenos. Seguramente, hayas oído que la prueba de antígenos tiene una sensibilidad igual o cercana a la PCR en casos sintomáticos. Se está observando recientemente que los test de antígenos coinciden por lo general con la PCR, a excepción de aquellos casos donde la carga viral (cantidad de virus) es baja. En estos casos de carga viral baja, la capacidad de contagio es mucho más baja y por ello menos preocupante. ¿Y si la PCR es infalible por qué es necesario usar el test de antígenos? Igual que se vende test de embarazos en farmacias para evitar la saturación del sistema sanitario y ser mucho más rápidos y eficaces. Los test rápidos, tanto el de antígenos como el de anticuerpos, tardan 10 minutos; mientras que la PCR, mínimo 3-5 horas. ¿Por qué tardan 1-2 días en dar los resultados? No sólo está tu muestra, ponen muchas muestras a la vez para ser más eficaces. El procesamiento de las muestras para analizarlas también aumentan el tiempo que tardan. Además, no sólo es cuestión de tiempo, también es cuestión de precio. Una PCR puede costar unos 100 €; mientras que los test rápidos, 10-50 €.

    Como resumen, en caso de dudar si estoy contagiado es recomendable el empleo de PCR o test de antígenos. Siempre hay que tener en cuenta esperar un tiempo prudente, entorno a los 7 días, para garantizar que el virus esté presente en cantidad suficiente para poder cogerlo con las muestras. En caso de síntomas para descartar que sea Covid-19, es más eficaz el empleo del test de antígenos. En caso de contacto y asintomático, la prueba de antígenos podría servir, pero siempre va a ser más infalible la PCR. Por último, si dudas que hayas pasado la enfermedad o si se busca estudiar cuánta parte de la población ha pasado el virus y está protegido, es recomendable el test de anticuerpos.

    Espero que esto os sirva de ayuda, no sólo para comprender mejor cómo funcionan estas pruebas, sino para saber cómo actuar en caso de encontraros en uno de estos casos. Muchas gracias por seguir nutriéndote de ciencia. Hasta la próxima.