La detección temprana de COVID-19 se lleva a cabo en estos momentos principalmente mediante PCR, la prueba que ofrece mayor alto nivel de especificidad y sensibilidad, pero que requiere de equipos costosos, laboratorios especializados y personal experto. Por ello, un equipo de investigación en el que participan personal de FISABIO, del Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IIS La Fe) y del CIBER-BBN, coordinados por la Universitat Politècnica de València (UPV), trabaja prácticamente desde que comenzó la pandemia en una alternativa a las PCR. Según han detallado los investigadores, tras estos meses de investigación, se han llevado a cabo ya diferentes ensayos con un primer prototipo de test.
Se trata de un test rápido de tipo Point-of-care (POC) basado en nanosistemas con puertas moleculares, que permitiría detectar de forma rápida -en 30 minutos-, fiable y sencilla si una persona está o ha estado infectada por SARS-CoV-2.
«Entre las ventajas de las técnicas POC, destaca su capacidad de diagnosticar en sitios con infraestructura limitada, sin personal especialmente cualificado y sin el requisito de transportar la muestra a una instalación centralizada. Además, las tecnologías de POC son herramientas de detección global para la vigilancia ante posibles nuevos brotes en el futuro. Su empleo permitiría la implementación rápida de medidas de contención, reducción de los tiempos de respuesta terapéutica, la detección in situ y el uso de un volumen de muestra bajo», ha explicado Ramón Martínez Máñez, del Instituto de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM) en la UPV director científico del CIBER-BBN y coordinador del proyecto.
Cómo funciona
El test ideado y desarrollado por la UPV, FISABIO, IIS La Fe y CIBER-BBN contiene soportes porosos funcionalizados con moléculas capaces de bloquear las entradas de los poros. Así, en presencia de estímulo externo predefinido, la puerta se «abre» permitiendo la liberación de un indicador contenido en el interior de los poros.
El equipo de investigación ya ha obtenido resultados preliminares que demuestran que es posible emplear secuencias del genoma específicas de SARS-CoV-2 para activar la liberación de un colorante fluorescente desde una matriz porosa.
«Se está trabajando en varios aspectos que implican la detección directa del virus SARS-CoV-2, detectar secuencias específicas de RNA que indiquen la presencia de la infección y la detección de anticuerpos, todo ello en muestras directamente tomadas del paciente. La detección se realizará mediante una simple medida de la fluorescencia del medio», ha explicado Elena Aznar, investigadora del CIBER-BBN en el Instituto IDM-UPV.
Primeros ensayos
Los sistemas desarrollados están siendo testeados con muestras clínicas en el laboratorio del Hospital Universitari i Politècnic La Fe de València, en colaboración con el doctor Javier Pemán, responsable de la Unidad de Micología y Parasitología del Servicio de Microbiología del HUiP La Fe y del Grupo de Investigación en Infección Grave del IIS La Fe.
«Esperamos que este sistema se pueda emplear tanto para detectar directamente el coronavirus como para detectar secuencias específicas de RNA que indiquen la infección por SARS-CoV-2 sin amplificación por PCR. El sistema se ha ensayado con pacientes del HUiP La Fe y con personas asintomáticas y ha demostrado una alta fiabilidad diagnóstica, con gran sensibilidad y especificidad, con lo que estamos muy esperanzados de que este producto llegue al mercado y pueda ser utilizado cuanto antes para ayudar a controlar la pandemia», ha destacado el doctor Javier Pemán.
Segundo test para identificar pronósticos graves
El equipo de investigadores valencianos trabaja también en el desarrollo de un segundo test dirigido a identificar pacientes con alta probabilidad de desarrollar síntomas agudos (pronóstico grave).
Y es que, entre los pacientes de COVID-19, existe un elevado número de individuos que desarrollan síntomas muy leves o que son incluso asintomáticos. Sin embargo, otros desarrollan síntomas muy graves.
«Esto podría deberse a una respuesta inmunitaria subóptima en relación con las células T o una exposición previa a otros coronavirus. Entender la resiliencia natural al virus puede ofrecer algunas de las claves para combatirlo», ha apuntado el doctor Alejandro Mira, investigador senior del Laboratorio del Microbioma Oral de la Fundación FISABIO.
La hipótesis que baraja el equipo de investigación del Dr. Mira es que un individuo es resiliente o susceptible en gran parte por la presencia de polimorfismos en la secuencia de la proteína ACE2, que actúa como receptor del virus, y/o por la sobre-expresión de dicho receptor, que se ha encontrado relacionado con la protección al síndrome respiratorio agudo severo.
De esta manera, llevando a cabo un análisis comparativo de la secuencia génica del gen ACE2 entre individuos sensibles a la infección (con síntomas graves) e individuos resilientes (con síntomas leves o asintomáticos) durante la fase infectiva y un análisis de la expresión génica de dicho gen podría obtenerse una herramienta capaz de predecir la evolución de los pacientes hacia un cuadro grave de la enfermedad.
«Este test de pronóstico deberá implementarse inicialmente en el hospital y en unas horas podrá determinar si el paciente tiene una variante del receptor del virus que lo haga susceptible y, por tanto, con alta probabilidad de desarrollar síntomas severos. Esto agilizaría notablemente el cribado de pacientes, la selección del tratamiento y la optimización de recursos y camas de hospital, contribuyendo a un menor impacto socio-sanitario de la pandemia», ha concluido el doctor Mira.
Fondo Supera COVID-19
Este proyecto ha sido uno de los seleccionados en la convocatoria del Fondo Supera COVID-19, impulsada por Crue Universidades Españolas, Banco Santander -a través de Santander Universidades-, y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).