Noves eines moleculars per al diagnòstic ràpid i eficaç de la Covid-19
20/10/2020
Des que es va declarar oficialment la pandèmia de la Covid-19, fa uns set mesos, hem aprés molt sobre l’agent causant —el coronavirus SARS-CoV-2— i el perquè de la seva alta transmissibilitat en comparació amb altres virus respiratoris, com el de la grip. Sabem, per exemple, que mentre que en el cas de la grip els símptomes de la malaltia apareixen molt poc després de la infecció inicial pel virus —la qual cosa facilita que la persona afectada es confini i no transmeti el virus a altres persones—, en el de la Covid-19 els símptomes, si és que apareixen, ho fan com a mitjana uns sis o set dies després de la infecció, i des de tres o quatre dies abans d’aquesta aparició de símptomes la persona pot ser portadora de partícules víriques suficients a les mucoses del nas i la boca per expulsar prou virus i transmetre’ls a una altra persona. Això deixa, per tant, una finestra temporal prou llarga, en què una persona portadora sense símptomes pot transmetre el SARS-CoV-2 als seus contactes socials. Tot el que s’ha esmentat anteriorment fa palesa la importància de comptar amb uns bons mètodes de diagnòstic de la Covid-19 que permetin, d’una banda, diagnosticar la possible presència del virus, fins i tot en persones asimptomàtiques, i, de l’altra, que aquests mètodes de diagnòstic possibilitin diferenciar entre el SARS-CoV-2 d’altres com el virus de la grip, i fins i tot els virus productors dels refredats comuns, que també poden presentar símptomes que es podrien confondre, en part, amb la Covid-19.
Fins ara el mètode diagnòstic d’elecció per a la Covid-19 és el PCR, que combina una elevada sensibilitat, atès que és capaç de detectar la presència en la persona fins i tot de nombres molt reduïts de partícules víriques del SARS-CoV2, amb una elevada especificitat, i no s’equivoca, és a dir, detecta com a positius només els que són realment portadors del SARS-CoV-2 i no d’altres virus més o menys relacionats. Cal tenir en compte, però, que la PCR detecta la presència del material genètic del virus (en forma d’ARN), però no de partícules víriques infeccioses, per tant, la PCR també pot detectar ARN present en restes de partícules de virus que hagin perdut infectivitat però puguin romandre durant un temps en la persona prèviament infectada. Aquest fet explica que de vegades apareguin notícies sobre “falsos positius” per la prova de la PCR, que tècnicament no són falsos positius, sinó que deriven de la mateixa sensibilitat de la prova. Dit això, el principal inconvenient de la PCR és que, en el millor dels casos, l’obtenció dels resultats requereix unes quantes hores des del moment de la presa de la mostra, i no diguem ja la comunicació al pacient i als serveis de vigilància epidemiològica, sobretot si els sistemes de salut estan saturats.
Les darreres setmanes ha anat apareixent nova informació sobre altres mètodes de diagnòstic directe que poden competir o, parlant amb més propietat, ser alternatius a la PCR. Recordem que un mètode de diagnòstic directe és aquell —com la PCR— que diagnostica la presència del virus o d’un component en el moment de la presa de la mostra, però no s’ha de confondre amb els mètodes serològics que generalment diagnostiquen la presència prèvia del virus a partir del rastre que aquest ha deixat en forma d’anticossos, presents fins i tot quan l’agent infecciós ja ha desaparegut de la persona i, per tant, ja no el pot transmetre. Un d’aquests nous mètodes de diagnòstic directe és el test d’antígens, que, tot i que parteix del mateix tipus de mostres nasals o bucals que la PCR, detecta no el material genètic del virus, sinó proteïnes de la coberta proteica de les partícules víriques del SARS-CoV-2. Això sí, a diferència de la PCR, els resultats es poden tenir en pocs minuts, i per obtenir-los cal un material i un aparellatge molt poc sofisticats. Com la PCR, el test d’antígens no permet distingir si aquestes partícules víriques encara són infeccioses o bé són cadàvers de partícules víriques infeccioses. Malgrat que els tests d’antígens recentment comercialitzats són altament específics, el seu nivell de sensibilitat no permet detectar la presència del virus en les fases inicials de la infecció, quan la quantitat de virus a les mucoses del pacient encara no hagi arribat al pic, però ja n’hi hagi prou per transmetre la malaltia a altres persones, motiu pel qual els actuals tests d’antígens poden ser molt útils, no tant per detectar la infecció en persones asimptomàtiques i, per tant, frenar la transmissió comunitària, sinó per discriminar de manera ràpida (en qüestió de minuts) entre una infecció per SARS-CoV-2 i altres virus respiratoris en persones que manifesten algun símptoma respiratori i evitar així quarantenes innecessàries.
Un altre mètode innovador de diagnòstic directe de la Covid-19 que s’acaba de fer públic, però que encara no se n’ha aprovat l’ús en la població, es basa en la tècnica CRISPR. Aquesta tècnica amb un nom tan rar —en realitat és un acrònim derivat de l’anglès, amb un significat que ara no ve al cas— es basa, al seu torn, en un sistema biològic natural que alguns bacteris tenen per defensar-se dels seus virus (perquè també hi ha virus que infecten bacteris!) mitjançant petites molècules d’ARN produïdes pel bacteri que detecten l’àcid nucleic del virus quan aquest l’infecta i a continuació un enzim produït també pel bacteri talli, com si fossin unes tisores, l’àcid nucleic del virus i l’inactiva. Doncs bé, els darrers anys, els investigadors han après a utilitzar la tècnica CRISPR per a l’edició genètica dirigida, és a dir, per a la modificació del genoma dels organismes, fins ara només en l’àmbit de la recerca biològica. És clar que la seva potencial aplicació pràctica en organismes sencers, inclosos els humans, comporta unes implicacions bioètiques molt importants, però no és el cas discutir-les en aquesta presentació. El que sí que és important indicar aquí és que la tècnica també es pot aplicar per detectar el SARS-CoV-2 en mostres humanes. En el cas de la publicació esmentada, un ARN sintètic (de l’equip de diagnòstic potencial) detecta l’àcid nucleic del virus en la mostra clínica i activa un enzim original de bacteris (també present en l’equip de diagnòstic) que, en tallar una molècula reportera també de l’equip de diagnòstic, causa l’emissió de llum, que pot ser detectada amb la càmera d’un telèfon mòbil. El sistema és deu vegades menys sensible que la PCR, però, tot i això, permet detectar (en poc més de cinc minuts i, com hem vist, amb unes eines poc sofisticades) fins a deu vegades la quantitat de partícules víriques del SARS-CoV-2 que es calcula que es necessiten per iniciar el procés infecciós en una persona. En altres paraules, aquest mètode, en cas que finalment se’n demostri la utilitat en la pràctica clínica i s’aprovi, permetria un diagnòstic molt ràpid i fàcil de la Covid-19 fins i tot en els estadis asimptomàtics de la infecció.
En resum, veiem que s’estan desenvolupant noves tècniques de diagnòstic directe ràpid de la Covid-19 (les dues esmentades aquí no són les úniques) que poden tenir un impacte pel fet de reduir la transmissibilitat de l’agent infecciós entre la població. Aquestes tècniques de diagnòstic han d’anar acompanyades, però, de tècniques eficients per a la prevenció biològica (vacunació) i el tractament (fàrmacs) de la infecció.
Enric Herrero
Fins ara el mètode diagnòstic d’elecció per a la Covid-19 és el PCR, que combina una elevada sensibilitat, atès que és capaç de detectar la presència en la persona fins i tot de nombres molt reduïts de partícules víriques del SARS-CoV2, amb una elevada especificitat, i no s’equivoca, és a dir, detecta com a positius només els que són realment portadors del SARS-CoV-2 i no d’altres virus més o menys relacionats. Cal tenir en compte, però, que la PCR detecta la presència del material genètic del virus (en forma d’ARN), però no de partícules víriques infeccioses, per tant, la PCR també pot detectar ARN present en restes de partícules de virus que hagin perdut infectivitat però puguin romandre durant un temps en la persona prèviament infectada. Aquest fet explica que de vegades apareguin notícies sobre “falsos positius” per la prova de la PCR, que tècnicament no són falsos positius, sinó que deriven de la mateixa sensibilitat de la prova. Dit això, el principal inconvenient de la PCR és que, en el millor dels casos, l’obtenció dels resultats requereix unes quantes hores des del moment de la presa de la mostra, i no diguem ja la comunicació al pacient i als serveis de vigilància epidemiològica, sobretot si els sistemes de salut estan saturats.
Les darreres setmanes ha anat apareixent nova informació sobre altres mètodes de diagnòstic directe que poden competir o, parlant amb més propietat, ser alternatius a la PCR. Recordem que un mètode de diagnòstic directe és aquell —com la PCR— que diagnostica la presència del virus o d’un component en el moment de la presa de la mostra, però no s’ha de confondre amb els mètodes serològics que generalment diagnostiquen la presència prèvia del virus a partir del rastre que aquest ha deixat en forma d’anticossos, presents fins i tot quan l’agent infecciós ja ha desaparegut de la persona i, per tant, ja no el pot transmetre. Un d’aquests nous mètodes de diagnòstic directe és el test d’antígens, que, tot i que parteix del mateix tipus de mostres nasals o bucals que la PCR, detecta no el material genètic del virus, sinó proteïnes de la coberta proteica de les partícules víriques del SARS-CoV-2. Això sí, a diferència de la PCR, els resultats es poden tenir en pocs minuts, i per obtenir-los cal un material i un aparellatge molt poc sofisticats. Com la PCR, el test d’antígens no permet distingir si aquestes partícules víriques encara són infeccioses o bé són cadàvers de partícules víriques infeccioses. Malgrat que els tests d’antígens recentment comercialitzats són altament específics, el seu nivell de sensibilitat no permet detectar la presència del virus en les fases inicials de la infecció, quan la quantitat de virus a les mucoses del pacient encara no hagi arribat al pic, però ja n’hi hagi prou per transmetre la malaltia a altres persones, motiu pel qual els actuals tests d’antígens poden ser molt útils, no tant per detectar la infecció en persones asimptomàtiques i, per tant, frenar la transmissió comunitària, sinó per discriminar de manera ràpida (en qüestió de minuts) entre una infecció per SARS-CoV-2 i altres virus respiratoris en persones que manifesten algun símptoma respiratori i evitar així quarantenes innecessàries.
Un altre mètode innovador de diagnòstic directe de la Covid-19 que s’acaba de fer públic, però que encara no se n’ha aprovat l’ús en la població, es basa en la tècnica CRISPR. Aquesta tècnica amb un nom tan rar —en realitat és un acrònim derivat de l’anglès, amb un significat que ara no ve al cas— es basa, al seu torn, en un sistema biològic natural que alguns bacteris tenen per defensar-se dels seus virus (perquè també hi ha virus que infecten bacteris!) mitjançant petites molècules d’ARN produïdes pel bacteri que detecten l’àcid nucleic del virus quan aquest l’infecta i a continuació un enzim produït també pel bacteri talli, com si fossin unes tisores, l’àcid nucleic del virus i l’inactiva. Doncs bé, els darrers anys, els investigadors han après a utilitzar la tècnica CRISPR per a l’edició genètica dirigida, és a dir, per a la modificació del genoma dels organismes, fins ara només en l’àmbit de la recerca biològica. És clar que la seva potencial aplicació pràctica en organismes sencers, inclosos els humans, comporta unes implicacions bioètiques molt importants, però no és el cas discutir-les en aquesta presentació. El que sí que és important indicar aquí és que la tècnica també es pot aplicar per detectar el SARS-CoV-2 en mostres humanes. En el cas de la publicació esmentada, un ARN sintètic (de l’equip de diagnòstic potencial) detecta l’àcid nucleic del virus en la mostra clínica i activa un enzim original de bacteris (també present en l’equip de diagnòstic) que, en tallar una molècula reportera també de l’equip de diagnòstic, causa l’emissió de llum, que pot ser detectada amb la càmera d’un telèfon mòbil. El sistema és deu vegades menys sensible que la PCR, però, tot i això, permet detectar (en poc més de cinc minuts i, com hem vist, amb unes eines poc sofisticades) fins a deu vegades la quantitat de partícules víriques del SARS-CoV-2 que es calcula que es necessiten per iniciar el procés infecciós en una persona. En altres paraules, aquest mètode, en cas que finalment se’n demostri la utilitat en la pràctica clínica i s’aprovi, permetria un diagnòstic molt ràpid i fàcil de la Covid-19 fins i tot en els estadis asimptomàtics de la infecció.
En resum, veiem que s’estan desenvolupant noves tècniques de diagnòstic directe ràpid de la Covid-19 (les dues esmentades aquí no són les úniques) que poden tenir un impacte pel fet de reduir la transmissibilitat de l’agent infecciós entre la població. Aquestes tècniques de diagnòstic han d’anar acompanyades, però, de tècniques eficients per a la prevenció biològica (vacunació) i el tractament (fàrmacs) de la infecció.
Enric Herrero