Test de coronavirus: los científicos que crearon una prueba de diagnóstico "casera"
Test de coronavirus: los científicos que crearon una prueba de diagnóstico "casera"
Los días del doctor Charles Swanton son muy atareados, pero su esfuerzo merece la pena.
El Instituto Francis Crick, donde trabaja, ha estado haciendo exámenes a médicos en Londres que fueron enviados a sus casas después de mostrar síntomas de covid-19.
Aquellos que fueron hallados libre del virus pudieron regresar de vuelta al trabajo.
Los hospitales sobrecargados han estado desesperados porque haya más lugares como éste donde hacer pruebas diagnósticas para ayudar al personal de salud a regresar a sus tareas.
El gobierno de Reino Unido fijó una meta de 100.000 exámenes de detección al día para finales de abril, pero le está costando acercarse a esa cifra.
La prueba para detectar si alguien sufre del nuevo coronavirus es un proceso complejo (distintos exámenes, para ver si alguien alguna vez ha sufrido el virus aún están a la espera de ser aprobados por las autoridades sanitarias).
Las moléculas en un hisopo son analizadas en su código genético, utilizando productos químicos, robots para manipulación de líquidos y una máquina de PCR (reacción en cadena de la polimerasa) que puede hacer miles de millones de copias de hebras de ADN.
Laboratorios privados y universitarios en todo Reino Unido han donado equipo suficiente para establecer tres enormes centros para realizar pruebas de diagnóstico en el país.
Pero no es suficiente con disponer de las máquinas, también necesitan cócteles preparados con la mezcla de distintos químicos.
La recetas para estas mezclas secretas han sido probadas durante años, verificadas por los organismos reguladores y guardadas por las compañías que las venden.
Como un cocinero con la mezcla de una torta lista para hornear, los científicos conocen todos los ingredientes pero las proporciones exactas varían en cada compañía.
Entre las empresas que fabrican y las venden están Qiagen, Roche, Merck y Eurofin Genomics. Cada una de ellas tiene su propia receta, diseñada para modelos específicos de las máquinas de PCR.
El doctor Swanton y sus colegas en el Instituto Crick se dieron cuenta de que la mayor parte del mundo estaría clamando por estos kits. También sabían que las compañías que los fabrican estarían agobiadas.
Entonces, en lugar de esperar, ellos aplicaron la ingeniería inversa para crear su propia fórmula "casera" para hacer el diagnóstico del personal sanitario en Londres, como un servicio voluntario.
El Instituto Crick está encabezado por un científico ganador del Premio Nobel, Paul Nurse, pero no está gestionado por el servicio de salud británico.
Es un laboratorio de investigación formado de la asociación entre el centro de investigación británico Cancer Research UK y hospitales londinenses entre los que se incluyen el Royal Marsden, el Imperial College London, el King´s College London y el University College London.
Hace tres semanas, cuando el virus se expandió por toda Europa sus laboratorios fueron considerados como no esenciales y fueron cerrados.
Ellos entregaron gran parte de sus equipos al departamento de Salud y Cuidado Social, que lidera los esfuerzos por aumentar los exámenes diagnósticos fuera de los hospitales.
En ese momento, el doctor Swanton trabajaba como jefe clínico de Cancer Research UK y se dedicaba a investigar como progresa el cáncer.
"Íbamos a ser enviados a casa. Yo pensé 'bueno, hay muchos trabajadores no esenciales que conozco que en realidad podrían ser bastante esenciales en la lucha contra el coronavirus'", comenta.
Envió algunos emails y se formó un grupo de trabajo. Al mismo tiempo, Nurse se comunicó con sus empleados en el Instituto Crick preguntando por posibles voluntarios para hacer trabajo de laboratorio.
Recibió 300 respuestas en 24 horas.
Médicos, incluyendo al doctor Swanton, muchos del University College London, y algunos en un laboratorio privado llamado HSL, trabajaron juntos para hallar un nuevo procedimiento para fabricar los kits de químicos con el equipo que el gobierno había dejado disponible.
"Aquí tenemos el personal, las instalaciones, los recursos, los reactivos y el conocimiento para ponernos a trabajar y hacerlo. Así que eso es lo que escogimos hacer", dice Swanton.
Su kit de químicos "casero" (un kit de extracción de ácido ribonucleico, ARN) fue aprobado a través de un proceso rápido de certificación y ya han hecho público su procedimiento operativo.
Cómo funcionan los químicos
El test para covid-19 usa dos etapas de kits químicos preenvasados para extraer material genético de las mucosidades y de células de piel halladas en un hisopo.
Kit de extracción de ARN - US$450 por un paquete de 50
Durante esa etapa de la prueba, se encuentra, se limpia y se separa el código genético del virus, su ARN.
Enzimas y otros químicos se encargan de separar todas las células recolectadas en la punta del hisopo.
Una enzimas llamadas peptidasas separan las proteínas en la muestra (químicos similares se le añaden a los detergentes de ropa para eliminar las proteínas en las manchas de comida).
Otro grupo de químicos fija la ARN a una membrana.
Y la reacción se produce en un líquido llamado buffer o tampón.
En este punto, el ARN es aún demasiado pequeño para ser detectado. Es entonces cuando entra en juego el segundo coctel de químicos.
Kit de PCR - US$312 por un paquete de 200
La mezcla química sirve para que el ARN del virus se reproduzca en la máquina de PCR.
Aquí el ARN se convierte en una especie de ADN cubierto de químicos fluorescentes se hacen copias del mismo hasta que hay suficientes para hacerlo detectable.
Si se muestran suficientes manchas brillantes, el test indica que el virus está presente en esa muestra.
Las compañías más conocidas por fabricar estos kits químicos recomiendan que no se haga ingeniería inversa de sus productos en las actuales circunstancias.
El doctor Thomas Theuringer, un portavoz de Qiagen, una empresa química alemana que provee reactivos a Reino Unido, afirma que reemplazar sus cocteles de reactivos con recetas artesanas es "jugar con fuego".
"Solamente podemos garantizar que nuestras extracciones funcionan si las hacemos en nuestras centros de producción, donde tenemos un ambiente controlado. Cualquier mal paso y podrías tener un falso positivo y hacer más daño que bien", afirma.
Varios reactivos producidos por los Centros de Control de Enfermedades de Estados Unidos (CDC, por sus siglas en inglés) no lograron producir resultados concluyentes. La dirección de los CDC admitió posteriormente que la fabricación de los kits se había hecho "a la carrera".
"No estamos hablando de hornear una torta, esto es un tema de vida o muerte", señala Theuringer.
Asegura que el beneficio de usar soluciones comerciales es que Qiagen ha estado fabricándolas durante mucho tiempo y que los procedimientos operativos estándar en sus laboratorios han sido verificados por varias organizaciones internacionales dedicadas a la salud.
Roche, una empresa que fabrica kits reactivos usados en Reino Unido, está de acuerdo con esta visión.
"Los principales obstáculos para que otra compañía produzca alguno de los test o reactivos de Roche son el tiempo y la experiencia. Roche no puede garantizar la seguridad o la confiabilidad si los reactivos para los tests fueron fabricados fuera de nuestra red de producción", un portavoz de la compañía le dijo a la BBC en un correo electrónico.
Eric Kool, profesor de Química en la Universidad de Stanford, señala que "la gente ha usado kits artesanales para extracción de ARN desde hace mucho tiempo pero aumentar su producción requiere que se haga de una forma automatizada de tal forma que puedas procesar muchas muestras".
Kool tiene su propio negocio de producción de kits de extracción de ARN y ofreció ayudar en Estados Unidos, pero los centros de diagnóstico le dijeron que sus kits no eran del tipo adecuado para los equipos que ellos tenían instalados.
"Es como una impresora de tinta, tienes que tener el tipo correcto de cartucho para cada impresora", dice.
"Todos estos kits son secretos empresariales", afirma pero agrega que los kits automatizados tienen conexiones que funcionan mejor con el tipo de test de 24 horas que necesita hacerse para la covid-19.
"Incluso mientras la gente duerme, los robots pueden estar analizando muestras", apunta.
Ese es el meollo del problema con los grandes centros de diagnóstico, como los que gestiona el gobierno británico.
Las máquinas de PCR que ellos han recolectado de laboratorios procedentes de todo el país funcionan mejor con los kits de químicos que más escasean en este momento.
Es un problema mundial porque todo el mundo intenta conseguir los mismos kits automatizados para extracción de ARN.
Para complicar más las cosas, las compañías que los venden tienen ideas distintas acerca de cuáles compradores deberían tener prioridad.
Esta ha sido una cuestión difícil para Qiagen porque la empresa he tenido que hallar una manera de definir qué implicaría hacer una distribución justa de su producto, según afirma su representante, el doctor Theuringer.
"Ninguna empresa por si sola puede suplir la demanda", afirma.
Ellos pasaron de fabricar 1,5 millones de kits al mes a 20 millones, contrataron más personal y pasaron de trabajar tres turnos al día a operar las 24 horas.
A pesar de ello, ellos no han sido capaces de satisfacer la demanda, al punto que han remitido algunos clientes a sus competidores.
Roche asegura que pertenece comprometida con su asociación con el gobierno británico.
Su portavoz advierte, sin embargo, que "debido a la alta demanda de reactivos y de insumos, en algunos casos la situación del suministro puede ser difícil en el corto plazo".
Swanton no sabe si fabricar sus propios tests para diagnóstico para el personal sanitario británico local fue la decisión correcta.
"Solo el tiempo lo dirá, pero realmente pensamos que no hacer nada no era una opción", afirma.
