Recons­truc­ción de una bali­za mole­cu­lar (ama­ri­llo), una molé­cu­la de ARN (azul) y el hibri­do que for­man entre ellas, que daría lugar a una emi­sión de fluo­res­cen­cia. / CINN

Inves­ti­ga­do­res del Con­se­jo Supe­rior de Inves­ti­ga­cio­nes Cien­tí­fi­cas (CSIC) pro­po­nen un méto­do de detec­ción del coro­na­vi­rus SARS-CoV‑2 alter­na­ti­vo a las PCR, más rápi­do, menos cos­to­so y a gran esca­la, basa­do en bali­zas mole­cu­la­res. La téc­ni­ca emplea­ría “sen­so­res” de ADN que emi­ten fluo­res­cen­cia en pre­sen­cia del ARN dia­na (en este caso, el ARN del coro­na­vi­rus). El obje­ti­vo es detec­tar la pre­sen­cia de ARN viral en la mues­tra de una mane­ra direc­ta y sin nece­si­dad de los cos­to­sos pasos inter­me­dios de ampli­fi­ca­ción de áci­dos nuclei­cos que requie­ren las PCR. El pro­yec­to es de momen­to una prue­ba de con­cep­to, pero se espe­ran obte­ner resul­ta­dos pre­li­mi­na­res de la sen­si­bi­li­dad y la espe­ci­fi­ci­dad de la téc­ni­ca en dos meses. Según los inves­ti­ga­do­res, podría redu­cir los cos­tes de pro­ce­sa­mien­to por mues­tra entre un 50–70%. Este es uno de los cin­co pro­yec­tos sobre diag­nós­ti­co apro­ba­dos por el Ins­ti­tu­to de Salud Car­los III, depen­dien­te del Minis­te­rio de Cien­cia e Inno­va­ción, en toda Espa­ña.

En la actua­li­dad, la téc­ni­ca de la reac­ción en cade­na de la poli­me­ra­sa, tam­bién cono­ci­da como PCR, es el méto­do de refe­ren­cia que se emplea para el diag­nós­ti­co de Covid-19. Pese a que esta téc­ni­ca per­mi­te detec­tar casos posi­ti­vos en pre­sen­cia de car­gas vira­les muy peque­ñas, exis­ten dos cue­llos de bote­lla que limi­tan los tiem­pos de detec­ción y su apli­ca­bi­li­dad a gran esca­la. El pri­me­ro con­sis­te en la puri­fi­ca­ción del ARN viral a par­tir de mues­tras huma­nas, y el segun­do tie­ne que ver con la téc­ni­ca de ampli­fi­ca­ción de los áci­dos nuclei­cos, la cual requie­re la con­ver­sión de la molé­cu­la de ARN viral en una molé­cu­la de ADN com­ple­men­ta­rio para pro­ce­der con la téc­ni­ca de PCR pro­pia­men­te dicha.

Cada uno de estos pasos requie­re unos tiem­pos de incu­ba­ción deter­mi­na­dos, que hacen que el pro­ce­so total se alar­gue en torno a las 2–4 horas. A esto hay que sumar­le el ele­va­do pre­cio de los reac­ti­vos que se emplean en las dis­tin­tas eta­pas de la reac­ción.

Los coor­di­na­do­res de este pro­yec­to, los inves­ti­ga­do­res del CSIC Mario Fer­nán­dez Fra­ga y Juan Ramón Teje­dor Vaque­ro, del Cen­tro de Inves­ti­ga­ción en Nano­ma­te­ria­les y Nano­tec­no­lo­gía (CINN — CSIC) y Agus­tín Fer­nán­dez Fer­nán­dez, del Ins­ti­tu­to de Inves­ti­ga­ción Sani­ta­ria del Prin­ci­pa­do de Astu­rias (ISPA), expli­can: “El prin­ci­pio de esta téc­ni­ca de detec­ción está basa­do en el empleo de bali­zas mole­cu­la­res (tam­bién cono­ci­das como mole­cu­lar bea­cons). Estos “sen­so­res” están com­pues­tos de una región emi­so­ra de fluo­res­cen­cia inte­gra­da en una molé­cu­la de ADN. En con­di­cio­nes nor­ma­les esta señal está apa­ga­da. Sin embar­go, estas bali­zas son capa­ces de acti­var­se y emi­tir fluo­res­cen­cia en pre­sen­cia del áci­do nuclei­co dia­na, lo cual per­mi­ti­ría detec­tar el ARN del virus en la mues­tra”. Se tra­ta de un méto­do basa­do en una téc­ni­ca cono­ci­da que ha sido uti­li­za­da en varias apli­ca­cio­nes, inclu­yen­do una moda­li­dad de las pro­pia PCR.

“Para ello se están ponien­do a pun­to dos meto­do­lo­gías en para­le­lo: la pri­me­ra iría enfo­ca­da a una cap­tu­ra diri­gi­da del ARN viral median­te el empleo de nano­par­tí­cu­las, lo cual per­mi­ti­ría aumen­tar la efi­cien­cia y redu­cir los tiem­pos que se emplean en el pro­ce­so de extrac­ción de ARN de mues­tras huma­nas”, expli­ca Fer­nán­dez Fra­ga.

“La segun­da meto­do­lo­gía esta­ría rela­cio­na­da con la detec­ción direc­ta del ARN viral pro­pia­men­te dicho, la cual esta­ría enfo­ca­da en el empleo de estas bali­zas mole­cu­la­res aco­pla­das a un sis­te­ma de ampli­fi­ca­ción de la señal de fluo­res­cen­cia que fun­cio­na­ría de mane­ra inde­pen­dien­te al uso de poli­me­ra­sas y toda la bate­ría de reac­ti­vos aso­cia­dos”, aña­de Teje­dor Vaque­ro.

“Si todo esto fun­cio­na, esta tec­no­lo­gía ten­dría una alta capa­ci­dad de esca­la­bi­li­dad y una gran fle­xi­bi­li­dad, pudién­do­se adap­tar a dife­ren­tes ins­tru­men­tos de detec­ción, ya sean los equi­pos de PCR cuan­ti­ta­ti­va o cual­quier dis­po­si­ti­vo dota­do con un lec­tor de señal de fluo­res­cen­cia, con lo que se aumen­ta­ría con­si­de­ra­ble­men­te el núme­ro de mues­tras pro­ce­sa­das por día”, augu­ra Fer­nán­dez Fra­ga.

“Ade­más, al no depen­der los cos­tes aso­cia­dos a los reac­ti­vos nece­sa­rios para la ampli­fi­ca­ción de áci­dos nuclei­cos, esta téc­ni­ca podría redu­cir los cos­tes de pro­ce­sa­mien­to por mues­tra, entre un 50–70% de mane­ra apro­xi­ma­da. De resul­tar satis­fac­to­ria, esta téc­ni­ca de diag­nós­ti­co faci­li­ta­ría el cri­ba­do a gran esca­la de los pacien­tes con sín­to­mas de Covid-19 de mane­ra rápi­da, pre­ci­sa y a bajo cos­te”, indi­ca Fer­nán­dez Fer­nán­dez.

En el pro­yec­to cola­bo­ran el Ins­ti­tu­to de Inves­ti­ga­ción Sani­ta­ria del Prin­ci­pa­do de Astu­rias (ISPA), el Ins­ti­tu­to Uni­ver­si­ta­rio de Onco­lo­gía del Prin­ci­pa­do de Astu­rias (IUOPA) y el Cen­tro de Inves­ti­ga­ción Bio­mé­di­ca en Red de Enfer­me­da­des Raras (CIBERER).

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