En el Centro de Investigación Médica Aplicada

Científicos españoles desarrollan un método de testeo masivo sin utilizar test comerciales

Hicieron el estudio piloto en una residencia de ancianos y lograron detectar un total de 76 infectados entre los 148 pacientes, de los cuales 44 eran asintomáticos

Foto: El equipo de científicos voluntarios del Centro de Investigación Médica Aplicada.
El equipo de científicos voluntarios del Centro de Investigación Médica Aplicada.

David Lara Astiaso se encontraba en Cambridge haciendo una investigación posdoctoral. En paralelo, vio la grave situación que había en España y sin pensárselo dos veces cogió el primer avión que encontró para volver y ayudar a enfrentar a la pandemia. Tras semanas de duro trabajo, el investigador, junto con su equipo de voluntarios, logró desarrollar un método para hacer testeos masivos sin depender de los test comerciales para la extracción de genomas virales, que son precisamente los más demandados en el mercado y con los que ahora más cuesta hacerse.

A principios de este mes, el método se puso a prueba en una residencia de ancianos de Navarra. Los resultados fueron tan determinantes, que lograron detectar un total de 76 infectados entre los 148 pacientes, de los cuales 44 eran asintomáticos. En esta comunidad autónoma, las residencias de mayores concentran la mitad de las muertes con coronavirus.

"Es una ocasión única para poner, por fin, al servicio de la sociedad lo que los científicos saben hacer. Me sentí muy llamado a venir aquí a Pamplona a tratar de montar algo, aun sabiendo que aquí no estaba claro si nos iban a dejar trabajar", explica el doctor en Biología Molecular David Lara Astiaso, en una conversación telefónica a El Confidencial.

David Lara Astiaso, doctor en Biología Molecular y jefe de la Unidad de Genómica en el Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA).
David Lara Astiaso, doctor en Biología Molecular y jefe de la Unidad de Genómica en el Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA).

Mucho antes de que la situación se volviera tan grave, fue previsible desde la Unidad de Genómica en el Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA), que él mismo dirige, y se pusieron a trabajar para optimizar el proceso de testeo masivo y ver si era efectivo el diagnóstico de Covid. Desde el CIMA, señalan que el día clave fue el 26 de marzo, cuando el Gobierno informó de que los 500.000 kits comprados a una compañía china (Shenzhen Bioeasy Biotechnology) eran defectuosos. "Eso nos impulsó todavía con más fuerza a buscar una alternativa más eficiente y a más gran escala, y que no dependiera de ningún kit comercial al uso para la extracción de genomas virales", explican.

"Desde que llegué el 25 de marzo, me metí con mi equipo en el laboratorio las dos primeras semanas para trabajar sin descanso, y hablé con la gente de la Clínica Universidad de Navarra para colaborar en el diagnóstico. Fue algo complicado, porque por lo general el diagnóstico clínico y la investigación son dos campos que no se mezclan", recuerda Lara. Precisamente, es esto lo que están haciendo otros países que han conseguido responder de una forma más exitosa, como Corea y Alemania, o lo que está intentando Reino Unido y Estados Unidos, "que es implicar a todos los científicos en la lucha contra el coronavirus".

"Es un proceso muy rápido y sencillo. Esta medida se podría implementar sin generar grandes costes"

Una vez consiguieron los permisos y las muestras del virus, después de trabajar sin descanso en el laboratorio, desarrollaron un protocolo de purificación del material genético viral (ARN) que es más rápido, más escalable (se puede hacer un mayor número de muestras) y que no depende de los kits de extracción que tanto escasean en el mercado. También al no depender de estos kits el proceso sale a mitad de precio.

¿Dónde está la diferencia?

La principal diferencia reside en que el protocolo se basa en usar microbolas magnéticas para capturar el material genético del virus (ARN viral), que está presente en una muestra de un individuo infectado con Covid-19. Esto sirve para purificar el ARN. Es un paso fundamental en el proceso de detección del Covid. Se han intentado análisis directos de la muestra sin fraccionar, pero estas técnicas ofrecen mucha menor sensibilidad (menor porcentaje de acierto) que cuando se parte de ARN viral puro.

Científicos españoles desarrollan un método de testeo masivo sin utilizar test comerciales

Como se observa en el vídeo, explicado de forma sencilla, al introducir las bolas magnéticas en la solución que contiene la muestra del paciente, el material genético viral (ARN) se adhiere a ellas. Después de esto, se pone la muestra en presencia de un imán que atrae las esferas magnéticas arrastrando con ellas todo el material genético viral. Esto permite eliminar el resto de la solución que contiene los otros componentes virales como proteínas, membranas, etc...

Finalmente, se añade una solución con distintas propiedades que diluye el ARN viral, es decir que provoca que las bolas suelten el material genético. "Es un proceso muy rápido y sencillo. Esta medida se podría implementar sin generar grandes costes. De hecho, vamos a subir a un repositorio web este protocolo para que lo puedan usar otros investigadores de España y otros sitios", afirma.

Científicos españoles desarrollan un método de testeo masivo sin utilizar test comerciales

Una vez purificado el ARN de la muestra, el siguiente paso es determinar la presencia de Covid mediante RT-qPCR, por sus siglas en ingles 'Polymerase Chain Reaction' (Reaccion en cadena de la Polimerasa Cuantitativa), una técnica ampliamente conocida que se está utilizando en laboratorios especializados para detectar Covid. Este proceso tiene dos pasos, en primer lugar se transforma el ARN viral en ADN (Transcripción Reversa) y, a continuación se lleva a cabo una reacción que duplica repetidamente las secuencias de ADN viral en un proceso de amplificación exponencial. Este proceso de amplificación produce fluorescencia, lo cual permite su detección mediante unos sensores. Cuando la señal de fluorescente rebasa un umbral, se considera que el paciente está infectado.

Científicos españoles desarrollan un método de testeo masivo sin utilizar test comerciales

"Este es el método más sensible para detectar el virus y en nuestro caso lo hemos automatizado en una plataforma robótica, que nos permite analizar 384 muestras en una hora". A este proceso han incorporado el uso de robots multicanal, con lo que la intervención humana se reduce mucho, disminuyendo los tiempos y reduciendo la posibilidad de errores humanos o contaminaciones de una muestra a otra.

"Todo esto puede escalarse en función de las máquinas de PCR disponibles, de modo que ahora estamos preparados para asumir 2.000 test de PCR diarios, pero podríamos llegar a muchos más", añade Sheila Maestro, una investigadora que forma parte del equipo.

Científicos españoles desarrollan un método de testeo masivo sin utilizar test comerciales

Estudio piloto en una residencia

El método ya estaba desarrollado y era efectivo, solo faltaba ponerlo en práctica. La oportunidad coincidió con que en una residencia de Elizondo, en el valle del Baztán, había un brote y no tenían forma de hacer test a los ancianos y los trabajadores.

Con la ayuda de estudiantes de medicina voluntarios, pudieron recoger las muestras de muscosas y en cuestión de horas ya conocían cuántos contagios había. Detectaron un total de 76 infectados entre los 148 pacientes, de los cuales 44 eran asintomáticos.

Los investigadores Ainhoa Goñi y Juan Pablo Unfried, trabajando con muestras.
Los investigadores Ainhoa Goñi y Juan Pablo Unfried, trabajando con muestras.

"En tiempo récord lograron realizar test PCR a todos los residentes y a todos los trabajadores. Gracias a ellos, hemos conseguido dividir a la gente en cuatro grupos: el primero, diagnosticados de coronavirus con síntomas, que están en una zona de aislamiento, una segunda zona de positivos asintomáticos, en otra planta, un tercer grupo de negativos que son personas frágiles y no se han podido desplazar a otro centro, y a los negativos que están bien de salud los hemos llevado a un centro que hemos montado con el Ayuntamiento de Baztán y el Gobierno de Navarra", explica Rafael Sánchez-Ostiz, el responsable de IDEA, empresa que gestiona la residencia Francisco Joaquín Iriarte, de Elizondo. Actualmente, la residencia, con la mitad de usuarios infectados, está intervenida por el Gobierno.

Desde el CIMA, ya han recibido la aprobación para que el Instituto de Salud Carlos III los considere como centro receptor de muestras para testado por PCR. Están trabajando en estrecha colaboración con el Gobierno de Navarra. "Nuestra ilusión es poder ponernos al servicio del Gobierno para testar aquellas poblaciones y comunidades que se determine, y de ese modo cooperar en un desescalado del confinamiento más preciso, rápido y seguro", explican desde el centro de investigación.

Integrantes del equipo

David Lara Astiaso, Josepmaria Argemí, Ainhoa Goñi, Nick Weber, Cristina Olague, Elena Sáez de Blas, Daniel Alameda, Mar navarro, José Antonio Rodríguez, Juan Pablo Unfried, Noelia Silva, Jon Zaspe, Sheila Maestro y Leticia Odriozola

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