Erik Reisdorf, virólogo principal del Laboratorio Estatal de Higiene de Wisconsin, procesa muestras para las pruebas de COVID-19. Foto: John Maniaci, UW Health

Como el COVID-19 ha infectado a más de un millón de personas en todo el mundo -y a más de 2.500 residentes de Wisconsin- desde finales de diciembre de 2019, todo, desde los hisopos de nariz y garganta hasta las sustancias químicas, o reactivos, necesarios para realizar las pruebas de la enfermedad, escasean.

Alana Sterkel, directora adjunta en la división de enfermedades transmisibles del Laboratorio Estatal de Higiene de Wisconsin en la Universidad de Wisconsin-Madison, que ha realizado miles de pruebas de COVID-19 en el estado, dice que necesitamos una mayor disponibilidad de pruebas para entender y frenar la pandemia. Aunque el aumento mundial de la demanda de materiales para las pruebas ha hecho que éstas sean más difíciles de realizar en muchos lugares, los colegas de la universidad WSLH han colaborado para que las pruebas sigan estando disponibles en Wisconsin.

Las pruebas de COVID-19 requieren un equipo especializado para ayudar a los científicos y a los médicos a detectar el virus y hacer suficientes copias de su material genético para medirlo. Las líneas de color en el ordenador muestran los resultados de las pruebas de COVID-19. Foto: John Maniaci, UW Health

En condiciones normales, la prueba es un procedimiento de laboratorio sencillo diseñado para localizar un virus específico.

Detectar el virus en una muestra de la nariz o la garganta de un paciente infectado requiere la capacidad de identificar trazas de su material genético mediante un proceso denominado reacción en cadena de la polimerasa. En el caso de los coronavirus como el que causa la COVID-19, este material genético es una molécula llamada ARN.

Kyley Guenther, viróloga del Laboratorio Estatal de Higiene de Wisconsin, prepara muestras de virus respiratorios para el trabajo del Centro Nacional de Referencia de la Gripe del laboratorio. Foto: John Maniaci, UW Health

Para hacer la prueba, los científicos primero necesitan convertir el ARN del virus en ADN, y esto requiere una enzima para traducir un tipo de código genético en el otro. La enzima se llama transcriptasa inversa, y fue descubierta en 1970 por el virólogo de la UW-Madison y premio Nobel Howard Temin junto con su colega David Baltimore del Instituto Tecnológico de Massachusetts.

También requiere una máquina llamada termociclador, que permite a los científicos hacer muchas copias del material genético para que haya suficiente cantidad para medirlo. Se necesitan otros reactivos para estabilizar y completar las reacciones.

Habría sido relativamente sencillo aumentar la capacidad de análisis local si el nuevo virus afectara sólo a una parte del mundo. Pero eso no fue lo que ocurrió.

«Simultáneamente, en todo el mundo, todo el mundo estaba tratando de comprar los mismos materiales al mismo tiempo», dice Sterkel.

Sin embargo, los colegas del WSLH en toda la universidad han dado un paso adelante para ayudar donando algunos de los reactivos necesarios, suministros y más. Uno de sus mayores socios ha sido el Laboratorio de Diagnóstico Veterinario de Wisconsin, que ha prestado equipos y reactivos y ha proporcionado formación al WSLH.

Imagen de microscopio electrónico de transmisión de un aislado del primer caso estadounidense de COVID-19. Las partículas virales esféricas, coloreadas en azul, contienen cortes transversales a través del genoma viral, visto como puntos negros. CDC / Hannah A Bullock; Azaibi Tamin

El WVDL también ha dado un paso adelante para producir el medio de transporte viral que conserva las muestras de los pacientes para las pruebas, un cuello de botella clave en muchos lugares. El laboratorio realiza exactamente el mismo tipo de pruebas para las enfermedades de los animales y lleva mucho tiempo fabricando kits de pruebas similares para socios de todo el estado. Un equipo de entre ocho y diez personas es ahora capaz de producir hasta 10.000 kits a la semana.

El WVDL fue capaz de hacer sus primeros lotes de kits de pruebas utilizando los materiales que tenía a mano tan pronto como el WSLH los necesitó y ha enviado materiales frescos para seguir produciendo medios durante todo el tiempo que sea necesario. El laboratorio también sigue cumpliendo con sus obligaciones en materia de ensayos con animales.

«Ya teníamos una sólida relación de colaboración con el Laboratorio Estatal de Higiene de Wisconsin», dice Keith Poulsen, director del WVDL y profesor de la Facultad de Medicina Veterinaria de la UW. «Esa relación ha facilitado la gestión de tiempos difíciles como éste».

Aunque el aumento global de la demanda de materiales para las pruebas ha dificultado su realización en muchos lugares, los colegas del WSLH en la universidad han arrimado el hombro para mantener las pruebas disponibles en Wisconsin.

El Hospital de la UW y el WSLH también han colaborado estrechamente. Han intercambiado materiales para que tanto el WSLH como el laboratorio clínico del Hospital de la UW puedan seguir realizando pruebas a los pacientes. El WSLH ha proporcionado materiales de validación y educativos a UW Health y a docenas de otros sistemas de salud de todo el estado para impulsar la capacidad de pruebas en todo el estado.

Y el WSLH ha recibido apoyo desde sus propias filas. Otras divisiones dentro de la agencia han ofrecido tiempo, materiales y experiencia para ayudar con las pruebas.

Las nuevas pruebas rápidas están comenzando a desplegarse, dice Sterkel, y esto podría mejorar la capacidad de los laboratorios de los hospitales para diagnosticar las muestras de los pacientes. Las pruebas pueden proporcionar al personal sanitario y a sus pacientes resultados en tan sólo cinco minutos. Además, son fáciles de usar y resultan familiares para médicos y enfermeras, que llevan años utilizando pruebas similares para infecciones como la gripe. A medida que estas pruebas rápidas se pongan en marcha, el WSLH las incorporará para ayudar a un diagnóstico rápido cuando el tiempo sea esencial.

Las pruebas rápidas también podrían aliviar un poco la demanda global de materiales, ya que dependen de una cadena de suministro diferente a la del método de pruebas actual, que requiere más trabajo. Sin embargo, un elemento que todas las pruebas tienen en común son los bastoncillos de nariz y garganta que se utilizan para recoger las muestras de los pacientes. Los hisopos siguen siendo escasos.

Los colegas del WSLH de toda la universidad han ofrecido su ayuda donando algunos de los reactivos, suministros y demás necesarios.

El WSLH seguirá ofreciendo pruebas basadas en la detección por reacción en cadena de la polimerasa. Esto se debe a que sigue siendo una base para responder a la evolución de las infecciones. Es adaptable y puede dirigirse rápidamente a nuevos virus.

«Esto nos permitió empezar a hacer pruebas (para el nuevo coronavirus) antes que nadie en el estado. También es mucho más barato que estos kits rápidos, lo que nos permite ofrecer pruebas gratuitas. Y es más fácil de ampliar que los métodos rápidos, lo que significa que podemos analizar a muchas más personas en un día», dice Sterkel.

Por ahora, el WSLH sigue analizando cientos de muestras al día, no sólo para COVID-19, sino también para otras enfermedades infecciosas que afectan a la salud de los residentes del estado. El laboratorio sigue agradecido por la fuerza de sus asociaciones únicas.

«Ha sido un increíble esfuerzo de colaboración de personas que vienen a unirse para satisfacer las necesidades del estado», dice Sterkel.