COVID19: los tipos de Test para su detección y su funcionamiento

Durante una infección de COVID19, el virus se multiplica activamente. Cuando comienza a actuar el coronavirus, se puede detectar en muestras biológicas (frotis faríngeo o nasofaríngeo, aspirado traqueal o lavado broncoalveolar). Primero hay un período de latencia en el que todavía no es posible detectar la respuesta de tu sistema inmune. Pero después de unos días, comienzas a producir anticuerpos. Se producen primero anticuerpos del tipo IgM, hasta alcanzar un máximo a los 7-10 días para, más tarde, casi desaparecer. Esta respuesta primaria es indicativa de una infección aguda. Posteriormente se producirá la respuesta inmune secundaria, más rápida, intensa y prolongada. Se producirán anticuerpos de tipo IgG y durarán más tiempo en la sangre. Además, a nivel de las secreciones mucosas, como las respiratorias, juega un papel predominante la IgA.

Para detectar la presencia del virus (detección directa) podemos emplear dos grandes segmentos de test, con variantes: la PCR que detecta el genoma del virus o los test inmunológicos que detectan las proteínas (antígenos) del virus. El tercer tipo de test es el que detecta los anticuerpos que produces como respuesta a la infección, son los test serológicos de detección indirecta del virus. Aunque hay varias modalidades para la detección del coronavirus se emplean cuatro tipos de test, cada uno con características distintas en cuanto a su utilización, complejidad, fiabilidad o tardanza en facilitar resultados y confirmar el estado de una persona.

Estos son, junto con sus características y funcionamiento:

Los test PCR (Reacción en cadena de la polimerasa): Es el que tiene mayor fiabilidad, pero entre sus desventajas se destaca que es el más caro (su precio oscila entre los 40 y 60 euros) y requiere muchos materiales que no son fáciles de encontrar, y no sirven actualmente para hacer un test masivo a la población porque son más lentos. Estas maniobras solo pueden ser realizadas por personal cualificado y pueden pasar hasta cuatro horas antes de obtener resultados.

El sistema de PCR a tiempo real permite incluso cuantificar la muestra, es decir, saber cuántas copias del virus tenemos por mL Muy resumido e realiza con dos kits, uno de extracción de ácidos nucleicos en el ADN y otro que emplea una enzima que se denomina transcriptasa inversa o Retro Transcriptasa (de ahí el “RT”, del nombre RT-PCR). Los PCR son muy específicos y sensibles. Suelen tardar en realizarse unas cuantas horas. Requieren un equipamiento y un personal técnico especializado. Pueden dar resultado positivo en personas antes de que manifiesten síntomas, pero que ya tengan el virus. A lo largo de la enfermedad pueden permitir hacer un seguimiento de cómo va la infección, porque cuando la persona ya se ha curado y no tiene el virus activo, en principio debería dar negativo. No se puede descartar que pacientes convalecientes “sin síntomas” puedan dar positivo en la RT-PCR y seguir siendo portadores del virus.

Los test de Antígenos: Los test rápidos de antígeno se realizan a través de una muestra en mucosa y pueden identificar la proteína del virus. Tienen la característica de que son muy rápidos, ofrecen resultados en unos 10 o 30 minutos.

También son muy baratos (entre 12 y 19 euros), pero no tienen una gran fiabilidad. Por ello, la OMS solo los recomienda para ensayos clínicos o en residencias y hospitales donde están los casos más graves de Covid-19. Funcionamiento: Sobre un soporte se fijan anticuerpos específicos que reaccionarán contra alguna proteína del virus. En este caso es contra las proteínas de la superficie de la envoltura (proteína S), las que se proyectan hacia el exterior y forman esas espículas que dan el nombre a este tipo de virus, coronavirus. Si en la muestra (las mismas que para la RT-PCR) hay partículas virales, éstas quedarán fijadas al anticuerpo. Es como si el virus hubiera sido capturado por el anticuerpo. A continuación, se añade un segundo anticuerpo contra el virus de manera que se forme un emparedado o “sándwich”: anticuerpo-virus-anticuerpo. Este segundo anticuerpo estará marcado o señalado de alguna manera para poner de manifiesto la reacción.

Si la reacción es positiva, demuestra que había proteínas del virus, es decir que la persona estaba infectada. Este tipo de test basado en la detección de moléculas es muy habitual en diagnóstico clínico. Su fundamento es el mismo que las tradicionales pruebas de detección de drogas o los test de embarazo. En el caso que nos ocupa, tardó en aparecer en escena porque se requiere el empleo de anticuerpos de captura específicos frente a este virus concreto. La ventaja es que son baratos, se pueden realizar pocos minutos y no necesitan un equipamiento especifico ni un personal técnico altamente cualificado. La desventaja es que son menos específicos y sensibles que el PCR.

¿Cómo se hacen los test rápidos antigénicos? Cada kit de test rápido consta de: torunda (una especie de bastoncillo) para recogida de muestras, tubo de plástico, tapón del tubo, tampón de extracción y chip de detección.

• El sanitario añade de 9 a 11 gotas del tampón de extracción en el tubo de plástico.
• Se toma una muestra de la nariz o la garganta del paciente usando la torunda.
• Se mezcla la torunda con las gotas que se echaron en el tubo de plástico. Luego la torunda se desinfecta (con lejía, por ejemplo) y se tira.
• Se abre el chip, que es como una base con una zona para colocar la muestra y otra zona donde se visualiza el resultado del test.
• Se echan dos gotas en el chip y, tras 10 minutos, se obtiene el resultado.

Para interpretar el resultado hay que observar las bandas o líneas que han aparecido en el chip. Si la muestra es negativa, solo hay una banda a la altura de la letra C (control). Pero si es negativa aparecen dos bandas, una bajo la C y otra bajo la T (test). Si solo hay una línea a la altura de la T hay que repetir el test.

Los test de Serología: Los test rápidos de tipo serológico se realizan a través de una muestra en sangre. Son también rápidos y baratos (entre 6 y 13 euros), y además tienen la ventaja de que son fiables y detectan los anticuerpos, y por tanto a los inmunes, pero ahí reside también su principal desventaja: no detecta el virus en los primeros siete días de la infección,  ni tampoco si eres asintomático. Serán útiles en un futuro para saber qué porcentaje real de la población se ha contagiado.

Consisten en detectar la respuesta inmune frente al virus, los anticuerpos. Es por tanto una detección indirecta, se busca la respuesta inmune frente al virus. Vale una gota de sangre. Hay distintas técnicas o soportes, pero todos sobre el mismo fundamento. Se fijan proteínas del virus, normalmente las proteínas más expuestas hacia el exterior, como la proteína S de la envoltura. Esto es así porque nuestro sistema inmune lo primero que reconoce es lo que está más hacia el exterior del virus.

Si en la muestra hay anticuerpos contra el virus, se pegarán y quedarán fijados a las proteínas del virus. A continuación, se añade un segundo anticuerpo contra el anticuerpo humano: estos suelen ser anticuerpos de otro animal que reaccionan contra nuestros propios anticuerpos, porque los anticuerpos humanos en realidad actúan como antígenos en otros animales. Se forma así un trío: proteínas del virus-anticuerpo humano-anticuerpo de otro animal. Este segundo anticuerpo estará marcado o señalado de alguna manera para poner de manifiesto la reacción. Si la reacción es positiva, demuestra que había anticuerpos contra el virus, es decir, que la persona en algún momento ha estado en contacto con el virus y su sistema inmune ha reaccionado produciendo anticuerpos. Esto no implica necesariamente que esté infectado, quizá se ha curado, o simplemente ha estado en contacto con el virus y no ha tenido síntomas.

Los test de Anticuerpos: Son también del tipo rápido. Se realizan a través de una muestra de sangre que les permite detectar los anticuerpos producidos frente al virus. Estos test se basan en una inmunocromatografía en papel, es decir, una plataforma que tiene “pegadas” las proteínas del virus para detectar anticuerpos o anticuerpos específicos para descubrir las proteínas del virus. Su funcionamiento es similar al de los test de embarazo. Su rapidez sirve de gran ayuda en estos momentos, ya que presenta una gran ventaja en la situación actual: se pueden realizar en el domicilio de un caso sospechoso. Aunque siempre debe estar bajo la supervisión de un profesional sanitario, ayuda a no saturar los hospitales.

Estos test se han desarrollado después que los de PCR, cuando ya hemos tenido suero de pacientes que han pasado la enfermedad. También, tienen la ventaja de que son baratos, más rápidos que la PCR y no requieren equipamiento especifico ni personal altamente cualificado. La desventaja, son mucho menos específicos que la RT-PCR y que nuestro organismo necesita varios días para  producir anticuerpos detectables. O sea, que una persona puede estar infectada pero durante los primeros días no dar positivo con este test.  Algunos test de anticuerpos pueden distinguir el tipo de inmunoglobulina: si es IgM, indicativo de una infección reciente, o IgG, indicativo de una respuesta secundaria, y por tanto, más prolongada.

SENSIBILIDAD Y ESPECIFICIDAD

Cuando queremos estudiar el rendimiento o lo efectivo que es un test diagnóstico lo que hacemos es comparar el resultado de ese test en un grupo control de individuos que sabemos a ciencia cierta que están sanos o están infectados. Esto normalmente se hace comparando nuestro test con otro que se considera el patrón de referencia (gold standard). Con estos resultados se construye la tabla que nos muestra la distribución de sanos y enfermos y el resultado del test.

Así, podemos clasificar los pacientes como verdaderos positivos, verdaderos negativos, falsos positivos (no están infectados pero el test es positivo) y falsos negativos (están infectados pero el test es negativo). Con estos datos podremos calcular la sensibilidad y la especificidad de nuestro test.

La sensibilidad del test representa la probabilidad de clasificar correctamente a los infectados o, lo que es lo mismo, la proporción de verdaderos positivos. Es una proporción en la que en el denominador se sitúa el total de infectados y en el numerador los positivos verdaderos:

Sensibilidad = verdaderos positivos / total de infectados

Por su parte, la especificidad de un test representa la probabilidad de clasificar correctamente a los sanos o, lo que es lo mismo, la proporción de verdaderos negativos. Es una proporción en la que en el denominador figuran el total de sanos y en el numerador los negativos verdaderos:

Especificidad = verdaderos negativos / total de sanos

Para entenderlo mejor, vamos a poner un ejemplo. Supongamos que tenemos una población de 100 individuos y queremos valorar la utilidad de la RT-PCR para el diagnóstico de la enfermedad por el coronavirus. En este caso seleccionamos el historial clínico (analítica, radiografías, etc.) como el patrón de referencia (asumiendo que esos datos no fallan nunca a la hora de clasificar sanos y enfermos y diagnosticar la COVID-19) y realizamos la RT-PCR a los 100 individuos. Los datos clínicos nos indican que 30 de los 100 tienen la enfermedad de COVID-19: hay 70 sanos y 30 enfermos.

Al realizar la RT-PCR a las 100 individuos podríamos obtener los siguientes resultados (insisto que es un ejemplo ficticio):

Según esto, la sensibilidad de nuestro test de RT-PCR es del 93% (28/30) y la especificidad del 96% (67/70).

Uno de los problemas de estos parámetros es que la sensibilidad nos dice la probabilidad de clasificar correctamente al enfermo una vez que sabemos que está enfermo. Por su parte, la especificidad nos dice la probabilidad de clasificar correctamente al sano pero una vez que ya conocemos que está sano. Pero esto en la práctica, muchas veces, lo desconocemos. Cuando un test diagnóstico tiene tanto la sensibilidad como la especificidad cercanas al 100% se comporta como un test de referencia y por lo tanto sus resultados serán casi siempre válidos. Sin embargo, esta circunstancia es excepcional, muy pocas veces un test es 100% sensible y específico. Por eso, se suelen emplear varios test diagnósticos al mismo tiempo, porque nos darán más información de la situación real.

Un pregunta que nos podemos hacer es ¿por qué a veces los test dan resultados falsos? Las causas son múltiples. Los falsos negativos pueden ser debidos a que la liberación del virus sea intermitente, que no se haya extraído correctamente el genoma del virus, que la muestra se haya obtenido durante el periodo ventana en el que todavía no se hayan producido los anticuerpos, fallos en los reactivos del test, … Los falsos positivos pueden ser debidos a contaminación en el procesamiento de las muestras, reacción cruzada con otros virus, …El que no detectes anticuerpos puede no significar que no estés inmunizado. En el caso de infecciones por virus, que son intracelulares, la inmunidad celular no mediada por anticuerpos es tan importante o más que la mediada por anticuerpos. Es decir, en ocasiones, no hay anticuerpos pero el individuo puede estar “inmunizado”. A pesar de ello, todo esto nos puede ayudar a controlar y monitorizar la epidemia en las próximas semanas, conocer cuántas personas han estado en contacto con el virus y están inmunizadas, a definir con mayor exactitud las tasas de letalidad del virus, predecir que podrá ocurrir si hay una segunda «oleada» del virus y a decidir las medidas y la velocidad del desconfinamiento que todos estamos deseando.

APUNTE: otro anticuerpo que tiene un papel predominante en las secreciones mucosas, como la respiratoria, es la IgA. En este sentido ya existen test para detectar IgA que parecen tener una mayor sensibilidad que los test para IgM o IgG.

VALORACIÓN

Gracias a las herramientas rápidas se ha podido mejorar el cribado en la población y limitar los ensayos de PCR sólo a aquellos pacientes que, con sintomatología, dieron un resultado negativo mediante los test rápidos. Esto permitirá liberar profesionales y recursos en el Sistema Nacional de Salud. El diagnóstico a través de PCR presenta además cierto grado de complejidad. Requiere personal entrenado y preparado para su correcta realización. Las PCR tienen tres características básicas:

Alta especificidad: puede diferenciar entre dos microorganismos muy cercanos evolutivamente.

Alta sensibilidad: puede detectar cantidades de 20 copias/ml -o incluso menos- de material genético viral.

Precoz: se detecta el virus en las primeras fases respiratorias.

A pesar de la eficacia de esta técnica que se ha utilizado desde el inicio del brote de coronavirus, desde los primeros días de la extensión de la pandemia se vio la necesidad de incluir un diagnóstico más veloz ante la expansión del virus.

La eficacia de los test rápidos que ha comprado España es del 64% en los pacientes con síntomas recientes y de más del 80% en los que llevan más de una semana contagiados, según pruebas del Instituto de Salud Carlos III. No son fiables para los pacientes asintomáticos.

Para la aplicación de estos tests, hay tres escenarios con los que trabajan las autoridades sanitarias por todo el mundo. El primer escenario pasa por conocer cómo crecen los contagios antes de hacer el test; el segundo, en constatar la posibilidad de realizar test solo a las personas ingresadas; y el tercer escenario, el que valora España en un proceso de desescalada de las medidas más duras de confinamiento, se centra en la realización de test masivos a la población.

EN ESPAÑA

La doctora María José Sierra, del Programa de Emergencias Sanitarias del Ministerio de Sanidad, explicó en rueda de prensa la estrategia de España en el control de la expansión del virus.

En primer lugar, hay que detectar lo antes posible a las personas contagiadas para aislarlas y evitar que el virus siga circulando. Para ello se recurre a los test rápidos antigénicos y las PCR.

En segundo lugar, la estrategia se basa en ver quién ha superado ya la enfermedad, para lo que se utilizarán estudios serológicos que detecten si hay anticuerpos del COVID-19 en la sangre. El sistema inmunológico empieza a producirlos a partir del sexto día desde que se iniciaron los síntomas.

 Una información reunida e impulsada por: