Escribe: Profesora Ana María Ferreira (*)
Este mes se cumple un año de la aparición en nuestro país de los primeros casos de COVID-19. Desde entonces nuestras rutinas cambiaron mucho más de lo que podríamos haber imaginado. Nos vimos obligados a adaptarnos al distanciamiento social y al tapabocas, y a clases donde profesores y estudiantes se encontraron a través de pantallas electrónicas. Pero hubo muchos más desafíos que enfrentamos como comunidad y en algunos tenemos la alegría de haber contribuido. Aquí te contamos sobre el desarrollo de tests serológicos para el diagnóstico de COVID-19 que tienen sobre todo una gran utilidad para conocer el alcance real de la infección en nuestro país. Este desarrollo fue producto del esfuerzo de un Grupo de Trabajo Interinstitucional (GTI) formado por 46 investigadores de las Facultades de Ciencias, Medicina y Química de la UdelaR y del Instituto Pasteur Montevideo (IPMon). Además, implicó la inversión de fondos que se obtuvieron a través de un programa Desafío-ANII, al cual se presentó el GTI (UdelaR-IPMon) formando un consorcio con la empresa ATGen. La empresa ATGen se encargó de llevar el desarrollo a gran escala.
El test se validó por las autoridades sanitarias competentes y se registró en el MSP. En una primera etapa, la financiación otorgada por la ANII aseguró la producción de kits suficientes para realizar 50.000 determinaciones. Actualmente, gracias al apoyo del Fondo de Convergencia Estructural del Mercosur (FOCEM) se están produciendo kits suficientes para unas 200.000 determinaciones adicionales.
¿Qué son los test serológicos de COVID-19 y qué información nos aportan?
Son ensay
os de laboratorio que detectan la presencia de anticuerpos contra el coronavirus SARS-CoV2 en el suero del paciente (obtenido de una pequeña muestra de sangre).
Cuando un virus entra a nuestro organismo se une a células en donde puede alojarse como si fuera su casa y llamaremos hospederas. Estas células muestran en su superficie una proteína particular -receptor- que actúa como una llave que abre una puerta para el ingreso del virus al interior de la célula. Una vez dentro de ellas el virus se multiplica, generando decenas de miles de nuevas partículas virales que a su vez podrán infectar más células provocando un gran daño en nuestros tejidos. Para combatir las infecciones virales nuestro organismo despliega una serie de mecanismos de defensa que incluyen la producción de anticuerpos específicos contra el virus agresor. Estos anticuerpos son proteínas que circularán en la sangre y se unirán fuertemente al virus de forma de bloquear su unión a las células hospederas y eliminarlo. Si bien al organismo le lleva al menos un par de semanas generar anticuerpos en cantidades que podamos detectar en la sangre, una vez que aprendió a producirlos lo seguirá haciendo por un largo tiempo, que pueden ser meses o incluso años después de que se eliminó totalmente el virus del cuerpo. Por esta razón, la detección de anticuerpos a través de los tests serológicos indica que hubo contacto con el virus, revelando una infección actual o pasada.
¿Cómo funcionan los tests que desarrollamos en Uruguay?
La Unidad de Inmunología Asociada al Instituto de Química Biológica de la Facultad integró el GTI, participando en el diseño y desarrollo de un test de tipo ELISA de COVID-19. Esta técnica, en vez de utilizar un tubo de ensayo tradicional, utiliza placas de un plástico transparente, que contienen pequeños pozos que funcionan como los tubos de ensayo. En primer lugar, se tapizan estos pozos con una proteína del virus que actúa como anzuelo para “pescar” del suero del paciente los anticuerpos específicos. En este caso, se utilizó como proteína anzuelo un fragmento de la proteína espícula o proteína S (del inglés, Spike) del SARS-CoV2. E
ste fragmento coincide con la región de la proteína que interviene en la unión del virus a las células hospederas (conocido como RBD, por sus siglas en inglés). Luego, se agrega el suero del paciente. Si este suero es de una persona que estuvo infectada por el SARS-CoV2 y contiene anticuerpos específicos, estos anticuerpos se unirán al fragmento RBD que tapiza el plástico. Así, al volcar después el contenido del pozo, sólo quedarán retenidos en el plástico aquellos anticuerpos específicos que se unieron al RBD. Finalmente, se utiliza un compuesto que se une específicamente a los anticuerpos humanos y es capaz de generar color. Por tanto, sólo en aquellos casos en que el suero analizado contiene anticuerpos específicos contra la proteína viral, se observará desarrollo de color en el pozo, el cual se traducirá como un resultado positivo. Para establecer cuál es la mínima intensidad de color -umbral- a partir de la cual se considera genuina la presencia de anticuerpos contra el SARS-CoV2, se analizaron 300 sueros de donantes sanos colectados antes de la aparición de este coronavirus.
El test desarrollado en el laboratorio mostró un desempeño tan bueno o mejor (medido en relación a su especificidad y sensibilidad) que el de otros kits comerciales validados por la FDA (Food and Drug Administration, USA) y que están actualmente disponibles en el mercado. Como ya se comentó, en la etapa final la empresa ATGen escaló este desarrollo, produciendo el test ELISA de COVID-19 como un kit listo para usar en cualquier laboratorio clínico. El kit fue validado por el Departamento de Laboratorios de Salud Pública y registrado en el MSP.
¿Qué información hemos obtenido del uso de los test serológicos?
En el marco del trabajo realizado por el grupo, hemos analizado más de 100 muestras de suero de donantes, infectados por SARS-CoV2 entre los meses de marzo y mayo del 2020, encontrando en la amplia mayoría de ellos anticuerpos específicos contra este coronavirus. No se logró detectar anticuerpos en una pequeña proporción de pacientes que prácticamente no desarrollaron síntomas o fueron asintomáticos. Sin embargo, hay que resaltar que también hubo casos de pacientes asintomáticos en los que si se observaron cantidades medibles de anticuerpos. Esto refleja la complejidad de las infecciones, donde hay múltiples factores, algunos dependientes del contagio (por ejemplo carga viral) y otros de la persona infectada (por ejemplo edad y el estado de salud), que condicionan el desarrollo de la respuesta de anticuerpos.
Por otra parte, el seguimiento en el tiempo de la cantidad de anticuerpos que presentaba un subgrupo de 15 donantes que tuvieron COVID-19 mostró que en la mayoría de estos pacientes la cantidad de anticuerpos específicos contra el SARS-CoV2 se mantuvo constante en el suero durante los primeros 2 meses y mostró un descenso a los 5 meses. Sin embargo, no se observó una caída luego de este tiempo, detectando en el suero cantidades de anticuerpos específicos aún pasados 10 meses de infección. Este resultado está de acuerdo con estudios realizados por otros grupos de investigación, donde el análisis de la respuesta inmunitaria sugiere que la producción de anticuerpos específicos contra este coronavirus podría perdurar más de un año. En las próximas semanas colectaremos muestras de donantes luego del año de infección para continuar esta evaluación.
No es posible conocer aún si estos niveles de anticuerpos aseguran protección al individuo. Para esto se requiere aún más información. Por un lado, se necesita analizar más finamente las propiedades de los anticuerpos generados para establecer qué tan bien funcionan en la eliminación del coronavirus. Por ejemplo, se necesita determinar cuán buenos son estos anticuerpos bloqueando o neutralizando la unión del virus a su célula hospedera. Además, se necesita saber cuántos anticuerpos hay y cómo funcionan en poblaciones expuestas al SARS-CoV2, para aproximarnos a conocer cómo estas características de la respuesta de anticuerpos se relacionan con el desarrollo de protección. En este sentido los estudios futuros en las poblaciones vacunadas arrojarán información muy valiosa.
¿Qué importancia tiene para el Uruguay el desarrollo de los test serológicos?
En primer lugar, contar con este test hace po
sible diagnosticar en forma retrospectiva casos de individuos que se infectaron con el SARS-CoV-2 pero que no fueron identificados como positivos por el test molecular (basado en la medición del ARN viral en el hisopado naso-faríngeo). Esto puede suceder porque si bien el test molecular es sumamente útil para el diagnóstico de la infección, sólo detecta la presencia del SARS-CoV-2 en las dos o tres semanas que siguen a la aparición de los síntomas. Por tanto, si una persona cursó una infección sin síntomas o no fue diagnosticada en esta ventana de tiempo, no será posible determinar si tuvo la infección utilizando el test molecular. En cambio, como ya comentamos los anticuerpos generados por la infección con el virus permanecerán tiempos prolongados en el paciente, haciendo muy valiosa la aplicación del test serológico para reconstruir la cadena de contagios y evaluar con mayor precisión en qué medida el virus se diseminó en nuestra población. De hecho actualmente, se está llevando adelante un programa para evaluar el nivel de infecciones que pasaron inadvertidas en la población que trabaja en el sector de la salud.
A
demás, la medición de anticuerpos en el suero mediante el kit desarrollado está contribuyendo a identificar potenciales donantes de sangre para el tratamiento de pacientes con COVID-19 hospitalizados. Estos donantes son pacientes que ya se recuperaron de COVID-19 y presentan cantidades elevadas de anticuerpos específicos en sangre. Separando el componente líquido de la sangre de estos donantes -plasma- se puede obtener una solución rica en anticuerpos que se puede administrar a los pacientes con COVID-19 con el objetivo de contribuir a controlar el desarrollo de la forma grave de la enfermedad. Esto sucede porque los anticuerpos específicos para el SARS-CoV2 del donante serán capaces también en el enfermo de contribuir a eliminar el virus. Es importante mencionar que la administración de plasma de donantes recuperados en pacientes con COVID-19 hospitalizados es una herramienta terapéutica aceptada en el marco de la actual emergencia sanitaria provocada por el SARS-CoV2, y el éxito de esta terapia está siendo monitoreado a nivel internacional. Por otra parte, el kit desarrollado será de gran utilidad para evaluar cómo responde nuestra población a la vacunación.
El kit de ELISA para COVID-19 que se desarrolló es un producto enteramente nacional que le da al país la posibilidad de contar con esta herramienta en la cantidad necesaria y a un costo mucho menor que si se tuviera que adquirir en el mercado. Es un ejemplo de cómo el trabajo colectivo de la comunidad académica junto con empresas biotecnológicas, apoyadas económicamente por las instituciones correspondientes, hacen posible generar herramientas con un fuerte impacto en la resolución de problemas de gran importancia para el país.
(*) Ana María Ferreira es Profesora de Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias.
Publicado 11.03.2021
