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COVID-19. Pruebas rápidas de coronavirus: lo que pueden y no pueden hacer

Los trabajadores de la salud examinan a un residente de Mumbai, India, para detectar la infección por coronavirus utilizando un ensayo rápido de antígenos. Fuente: Anshuman Poyrekar / Hindustan Times a través de Getty

Estados Unidos lidera el mundo en muertes por COVID-19, pero está a la zaga de muchos países, tanto grandes como pequeños, en capacidad de prueba. Eso podría cambiar pronto. Las pruebas rápidas de antígenos están diseñadas para saber en unos minutos si alguien es infeccioso.
A fines de agosto, la Administración de Drogas y Alimentos de los EE.UU. (FDA) otorgó la aprobación de uso de emergencia a un nuevo dispositivo de prueba del tamaño de una tarjeta de crédito para el coronavirus que cuesta US $ 5, da resultados en 15 minutos y no requiere un laboratorio. o una máquina para procesar. Estados Unidos está gastando $ 760 millones en 150 millones de estas pruebas de la compañía de atención médica Abbott Laboratories, con sede en Abbott Park, Illinois, que planea aumentar la producción a 50 millones por mes en octubre.
Las pruebas detectan proteínas específicas, conocidas como antígenos, en la superficie del virus y pueden identificar a las personas que se encuentran en el pico de infección, cuando es probable que los niveles del virus en el cuerpo sean altos. Los defensores argumentan que esto podría cambiar las reglas del juego. Las pruebas de antígenos podrían ayudar a mantener a raya la pandemia, porque pueden implementarse en grandes cantidades y pueden detectar a aquellos que tienen mayor riesgo de propagar la enfermedad. Estas pruebas también son un elemento clave en las estrategias de prueba de otros países, como India e Italia.
Los análisis de antígenos son mucho más rápidos y económicos que las pruebas estándar de oro que detectan el ARN viral mediante una técnica llamada reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Pero las pruebas de antígenos no son tan sensibles como las versiones de PCR, que pueden detectar cantidades minúsculas del virus SARS-CoV-2 que causa COVID-19.
Esta diferencia genera algunas preocupaciones entre los especialistas, a quienes les preocupa que las pruebas de antígenos no detectarán a las personas infecciosas y darán lugar a brotes en países que han controlado en gran medida la transmisión del coronavirusOtros ven la sensibilidad más baja como un atributo, porque algunas personas que reciben resultados positivos en la prueba de PCR están infectadas, pero ya no pueden transmitir el virus a otras personas. Entonces, las pruebas de antígenos podrían cambiar el enfoque hacia la identificación de las personas más infecciosas.
En la actualidad, las pruebas de antígenos son administradas por profesionales capacitados, pero algunas empresas están desarrollando versiones que son lo suficientemente simples para usarse en casa, similares a las pruebas de embarazo.
Hacer que las pruebas sean más rápidas, más baratas y más fáciles es definitivamente el objetivo, y la prueba de antígenos es la forma de llegar allí. Esta no es de ninguna manera la solución perfecta, es simplemente lo más rápido que los científicos pueden poner en marcha ahora.

¿Qué pruebas existen y cómo funcionan?

Las pruebas para COVID-19 se dividen en dos categorías: (1) pruebas de diagnóstico como PCR y ensayos de antígenos, que detectan partes del virus SARS-CoV-2, y (2) pruebas de anticuerpos que detectan las moléculas que las personas producen cuando han sido infectadas por el virus. Los anticuerpos pueden tardar varios días en desarrollarse después de una infección y, a menudo, permanecen en la sangre durante semanas después de la recuperación, por lo que las pruebas de anticuerpos tienen un uso limitado en el diagnóstico.
Las pruebas de PCR de alta sensibilidad tienen una precisión de casi el 100% para detectar a las personas infectadas, cuando se administran correctamente. Pero tales pruebas generalmente requieren personal capacitado, reactivos específicos y máquinas costosas que tardan horas en proporcionar resultados.
Países como Corea del Sur y Nueva Zelanda han logrado impulsar las pruebas basadas en PCR, pero ampliar estas pruebas ha resultado difícil en otros lugares. Estados Unidos, por ejemplo, ha visto una respuesta lenta y mal coordinada a los brotes, pruebas defectuosas de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) y problemas con la cadena de suministro. Todo esto ha obstaculizado los esfuerzos por recolectar y procesar muestras para PCR, lo que ha llevado los tiempos de espera a días o incluso semanas. Estos retrasos, junto con la falta de pruebas, han contribuido a la propagación desenfrenada del COVID-19 en todo el país, que al 16 de septiembre había registrado casi 200.000 muertes por la enfermedad.
Una prueba de antígeno típica comienza con un profesional de la salud que limpia la parte posterior de la nariz o la garganta de una persona, aunque las empresas están desarrollando kits que usan muestras de saliva, que son más fáciles y seguras de recolectar que un hisopo. Luego, la muestra se mezcla con una solución que abre el virus y libera proteínas virales específicas. La mezcla se agrega a una tira de papel que contiene un anticuerpo diseñado para unirse a estas proteínas, si están presentes en la solución. Un resultado positivo de la prueba se puede detectar como un brillo fluorescente o como una banda oscura en la tira de papel.
Las pruebas de antígeno dan resultados en menos de 30 minutos, no tienen que procesarse en un laboratorio y son baratas de producir. Sin embargo, esa velocidad tiene un costo en sensibilidad. Mientras que una prueba de PCR típica puede detectar una sola molécula de ARN en un microlitro de solución, las pruebas de antígeno necesitan una muestra que contenga miles, probablemente decenas de miles, de partículas de virus por microlitro para producir un resultado positivo 1 . Entonces, si una persona tiene bajas cantidades de virus en su cuerpo, la prueba puede dar un resultado falso negativo.
Cuando se usó en personas que dieron positivo para SARS-CoV-2 en una prueba de PCR estándar, el ensayo de antígeno de Abbott detectó correctamente el virus en el 95–100% de los casos si las muestras se recolectaron dentro de una semana de la aparición de los síntomas. Pero esa proporción se redujo al 75% si las muestras se tomaron más de una semana después de que las personas mostraran los primeros síntomas. 
La sensibilidad, o la tasa de detección correcta de infecciones, de las otras pruebas de antígenos que se usan está entre el 84% y el 98% si una persona se hace la prueba en la semana posterior a mostrar los síntomas.
Un técnico en una unidad móvil realiza pruebas rápidas de antígenos para COVID-19 en Nueva Delhi. Fuente: Mayank Makhija / NurPhoto a través de Getty

Las empresas y los laboratorios de investigación académica también están implementando otras pruebas que son más rápidas, más baratas y más fáciles de usar que los ensayos de PCR estándar, aunque no se están produciendo en la misma escala que las pruebas de antígenos. Algunas de estas otras pruebas utilizan la herramienta de edición de genes CRISPR para concentrarse en fragmentos genéticos del coronavirus. 
Otras son variantes más rápidas de la prueba de PCR que usan diferentes reactivos, lo que significa que no están limitadas por los mismos problemas de la cadena de suministro. Las pruebas de PCR basadas en saliva, por ejemplo, se están utilizando como herramientas de detección en universidades y para equipos profesionales de baloncesto.

¿Qué pruebas indican si alguien es infeccioso?

Aunque el método de PCR puede probar si alguien es infeccioso, también detecta personas que tienen el virus pero que no es probable que lo transmitan.
Las pruebas basadas en antígenos, por el contrario, podrían ayudar a identificar rápidamente a las personas que tienen altos niveles de virus, las que tienen más probabilidades de ser infecciosas para los demás, y aislarlas de la comunidad. La pregunta es, ¿cuál es el límite seguro? Porque en el momento en que te equivocas, toda la idea se derrumba. Todavía no está claro qué carga viral es el umbral por debajo del cual una persona ya no es contagiosa. Sería muy preocupante si todo el mundo hiciera eso por su cuenta, utilizando diferentes criterios.
La carga viral alcanza su punto máximo al principio de las infecciones por SARS-CoV-2 y luego disminuye gradualmente, con pequeñas cantidades de ARN del virus que permanecen en la nariz o la garganta de alguien durante semanas o posiblemente meses 2 . Y aunque no hay datos suficientes para equiparar los diferentes niveles virales con el grado de infecciosidad de las personas, existe evidencia de que es poco probable que las personas propaguen el virus entre ocho y diez días después de mostrar los síntomas 3 .
"Si corres el riesgo de transmitir el virus a otra persona, tendrás muchas partículas virales, que sin duda aparecerían en las pruebas de antígenos", dice Michael Mina, inmunólogo de enfermedades infecciosas en Harvard TH Chan. School of Public Health en Boston, Massachusetts, quien ha sido un firme defensor de las pruebas de antígenos.
Hay desafíos al comienzo de la infección, cuando las personas tienen niveles bajos del virus. La respuesta, son las pruebas frecuentes, que se realizan varias veces a la semana. Esto podría identificar rápidamente a las personas infectadas, incluso si los ensayos son menos sensibles que una prueba basada en PCR, porque la cantidad de virus en la nariz y la garganta aumenta en cuestión de horas.
Realizar pruebas a las personas dos veces por semana con una prueba relativamente insensible podría ser más eficaz para frenar la propagación del SARS-CoV-2 que las pruebas más precisas realizadas una vez cada dos semanas 1 . Otro estudio que modeló diferentes escenarios para la reapertura segura de los campus universitarios informó hallazgos similares 4 .
Para ralentizar los brotes, la atención debe centrarse en identificar a las personas que corren el riesgo de transmitir el SARS-CoV-2 a otras personas, en lugar de detectar a cualquier persona que esté infectada, dicen algunos expertos. Cuando se utiliza como una herramienta de detección para evaluar con frecuencia a tantas personas como sea posible, las pruebas rápidas de antígenos podrían ser "un cambio de juego".

¿Cómo planean los países utilizar las pruebas de antígenos?

A principios de abril, mientras los brotes de coronavirus se extendían por todo el mundo, India había examinado solo a unas 150.000 personas, una de las tasas de prueba per cápita más bajas del mundo. El 21 de agosto, el país realizó más de un millón de pruebas de coronavirus en un solo día. Alcanzó ese hito después de que las autoridades indias comenzaron a usar ensayos de antígenos para aumentar la capacidad de prueba.
Delhi fue el primer estado indio en comenzar a utilizar pruebas rápidas de antígenos en junio. A mediados de julio, el número de casos había disminuido y el recuento diario de muertes se había estancado, lo que sugiere que las pruebas podrían haber desempeñado algún papel en el control de la propagación del virus. 
El epidemiólogo K. Srinath Reddy, presidente de la Fundación de Salud Pública de la India, una organización sin fines de lucro en Nueva Delhi, dice que el ejemplo de Delhi es interesante, pero no claro: señala que el gobierno comenzó a levantar las restricciones de cierre en agosto, lo que provocó un aumento de las infecciones. “Las pruebas rápidas de antígenos han detectado un mayor número de casos, pero si han tenido éxito en limitar la propagación de COVID, solo lo sabremos en los próximos meses”, dice Reddy.
Hasta ahora, la India ha aprobado el uso de tres pruebas de antígenos para detectar a un gran número de personas, tengan o no síntomas. Uno de los kits fue evaluado por el Consejo Indio de Investigación Médica (ICMR) y el Instituto de Ciencias Médicas de la India, que encontró que la prueba detectaba infecciones entre el 51% y el 84% de las veces. La guía del ICMR dice que las personas que tienen un resultado negativo de una prueba de antígeno también deben realizarse una prueba de PCR si muestran síntomas, para descartar la posibilidad de que la prueba rápida no haya detectado una infección.
La OMS y los CDC de EE.UU. también han recomendado hacerse una prueba de PCR si las personas que muestran síntomas dan negativo en una prueba rápida de antígenos. Hasta ahora, la FDA de EE.UU. ha otorgado autorización de uso de emergencia para cuatro pruebas de antígeno, cada una de las cuales tiene una sensibilidad más alta que las que se usan en la India. Los 150 millones de pruebas compradas a Abbott se utilizarán en escuelas y "otras poblaciones con necesidades especiales", según el Departamento de Salud y Servicios Humanos. Sin embargo, la FDA ha autorizado las pruebas basadas en antígenos solo para personas que han tenido síntomas durante 12 días o menosLas pruebas deben ser recetadas por un médico y administradas por un profesional de la salud.
Un centro de pruebas en el aeropuerto internacional de Roma. Italia planea utilizar pruebas rápidas de antígenos para examinar a los pasajeros en todos sus aeropuertos. Fuente: Simona Granati / Corbis / Getty

Otros países también están considerando el uso de pruebas rápidas de antígenos para alcanzar los objetivos. En julio, la Sociedad Filipina de Microbiología y Enfermedades Infecciosas emitió pautas temporales para médicos y trabajadores de la salud, diciendo que las pruebas de antígeno podrían usarse como una alternativa a la PCR para diagnosticar una infección por coronavirus durante la primera semana en personas con síntomas. Pero también recomienda que todos los resultados negativos se confirmen con un ensayo basado en PCR, dice Edsel Salvaña, experto en enfermedades infecciosas de la Universidad de Filipinas en Manila, que asesora a los funcionarios filipinos sobre las pruebas rápidas.
Las pruebas basadas en antígenos se están utilizando en algunos de los principales aeropuertos de Italia para detectar a las personas que llegan de cuatro países mediterráneos que se considera tienen un alto riesgo de infección. Los resultados negativos no tienen que confirmarse con una prueba de PCR. El ministro de salud italiano, Roberto Speranza, ha anunciado planes para utilizar pruebas de antígenos para examinar a los pasajeros en todos los aeropuertos del país, y un grupo de expertos ha instado al gobierno italiano a utilizar las pruebas rápidas en escuelas y universidades.
Pero otros no creen que las pruebas rápidas de antígenos sean una buena ideaCuando se trata de contener pequeños brotes, como los que ocurren en Italia, las autoridades de salud pública deben usar análisis que sean altamente precisos, porque perder incluso a un solo individuo positivo podría llevar a un fuerte aumento en el número total de casos, dice Andrea Crisanti, microbiólogo de la Universidad de Padua.
A algunos investigadores les preocupa que no haya suficientes pruebas de antígenos disponibles para expandir en gran medida su uso. Las pruebas rápidas en este momento son para unos pocos afortunados. Si se desea llevar adelante estos ensayos de manera responsable, deberíamos hablar sobre si se pueden producir a niveles que los hagan disponibles a nivel mundial.

¿Podrían usarse los ensayos de antígenos en casa como pruebas de embarazo?

Varios expertos han promovido la idea de desarrollar una prueba de antígeno que sea barata y lo suficientemente simple para usar en casa, sin que un trabajador de la salud la administre. Lo que se necesita es algo tan fácil como una prueba de embarazo. Simplemente escupe en un tubo, coloca un trozo de papel en él y obtiene el resultado en minutos. Las pruebas deben convertirse en parte de la vida: por la mañana, toma sus cereales, sus vitaminas y comprueba rápidamente su estado.
Algunas empresas están desarrollando pruebas de antígeno en tiras de papel sencillas. Pero los reguladores de medicamentos aún no los han aprobado para uso de emergencia. No tenemos mucha experiencia en la vida real con estas pruebas, y muchas de las validaciones solo se han realizado en el laboratorio.
Más allá de las preocupaciones sobre los costos y la disponibilidad, a los investigadores les preocupa que, con una prueba de venta libre, es posible que las personas que obtengan resultados positivos no hagan un seguimiento con las autoridades de salud pública, por lo que no se rastreará sus contactos. Otro riesgo sería que las personas "jueguen con el sistema", por ejemplo, conseguir que otra persona realice la prueba, para que puedan estar seguros de un resultado negativo y evitar la cuarentena. 
Sin incentivos como las pruebas de libre acceso y un salario digno para quienes tienen que aislarse, las pruebas y el autoaislamiento podrían convertirse en un lujo reservado para las personas más ricas.
Otra preocupación es que las personas obtendrán una falsa sensación de seguridad de las pruebas que tienen una precisión limitada. “Existe un gran riesgo de que en el momento en que estas pruebas estén ampliamente disponibles, la gente las use y diga: 'Es negativo, así que lo tengo claro'. 
Incluso cuando la prueba es negativa, las personas deben continuar lavándose las manos, usar máscaras y evitar reunirse en grupos grandes. Las pruebas "no pueden reemplazar las medidas de control básicas que deben estar en su lugar para mantener este virus controlado".
Fuentes:
1. Larremore, D. B. et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.06.22.20136309 (2020).
2. Sethuraman, N., Jeremiah, S. S. & Ryo, A. J. Am. Med. Assoc. 323, 2249–2251 (2020).
3. He, X. et al. Nature Med. 26, 672–675 (2020).
4. Paltiel, A. D., Zheng, A., Walensky, R. P. JAMA Netw. Open 3, e2016818 (2020).
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