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La capacidad de detectar los casos asintomáticos de Covid-19 va a ser clave para el control de la pandemia. Sin embargo, está siendo uno de los factores más limitantes con los que se están encontrando los paises.

En el caso de España, el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), ha aprobado la financiación de un proyecto de colaboración entre el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) para la detección del SARS-CoV-2 en menos de una hora.

El proyecto busca emplear uno de los descubrimientos insignia ( de la historia de la ciencia española: la enzima proteína que realiza funciones biológicas ADN polimerasa de phi29 (phi29pol).

Felipe Cortés (en el centro), jefe del Grupo de Topología y Roturas del ADN del CNIO junto a los miembros de su equipo Ernesto López de Alba y Marta Muñoz Barrera.
Felipe Cortés (en el centro), jefe del Grupo de Topología y Roturas del ADN del CNIO junto a los miembros de su equipo Ernesto López de Alba y Marta Muñoz Barrera.

Las peculiares propiedades de phi29pol la convierten en un potente aliado para hacer frente a esta pandemia. Según los investigadores, la tecnología de amplificación isotérmica basada en esta enzima podría mejorar sustancialmente las capacidades de detección del ARN del virus SARS-CoV-2 en los laboratorios de todo el mundo, y que actualmente se basan en técnicas de RT-PCR que requieren equipamiento y personal muy especializado. Otras alternativas de detección rápida del virus basadas en anticuerpos, presentan, actualmente, importantes limitaciones en cuanto a su sensibilidad y fidelidad.

El proyecto, ya en marcha, está coordinado por Felipe Cortés, jefe del Grupo de Topología y Roturas de ADN del CNIO, y Luis Blanco, Profesor de Investigación del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid.

Diagnosticar sin necesidad de equipamiento

Phi29pol permite amplificar el ADN de manera sencilla, rápida y fiable. “Su capacidad para amplificar material genético partiendo de muy poca muestra, incluso dañada, nos da la pista de que puede ser un método extremadamente sensible para detectar la presencia del material genético del virus [y por ende confirmar la infección], incluso en aquellos casos con una carga viral pequeña como puedan ser los pacientes asintomáticos”, afirma Cortés.

“Funciona a temperatura constante, incluso a temperatura ambiente, y permite completar el diagnóstico de un elevado número de muestras en menos de una hora”

Pero las virtudes de esta enzima van más allá. A diferencia de las técnicas de RT-PCR empleadas actualmente, el mecanismo de amplificación por desplazamiento de hebra utilizado por phi29pol funciona a temperatura constante, incluso a temperatura ambiente, y permite completar el diagnóstico de un elevado número de muestras en menos de una hora. “Esta característica ha sido también clave para desarrollar el proyecto, ya que permite que podamos detectar el virus a temperatura ambiente sin necesidad de utilizar equipamiento especializado o personal técnico”, declara Blanco.

“Esto nos permitiría poder diagnosticar a pie de calle, incluso en los propios centros de atención primaria, residencias de ancianos u otros lugares especialmente sensible”

“Esto nos permitiría poder diagnosticar a pie de calle, incluso en los propios centros de atención primaria, residencias de ancianos u otros lugares especialmente sensibles, evitando así el envío de muestras a los laboratorios capacitados, facilitando la logística y evitando nuevos contagios”, declaran los investigadores.

Descubierta en 1984

Descubierta en 1984 por los investigadores Luis Blanco y Margarita Salas en el CSIC, phi29pol representa uno de los paradigmas de aplicación de la ciencia española, ya que sus características únicas han hecho que su uso se haya extendido por todo el mundo para la amplificación de ADN en laboratorios de genética, medicina forense o policía científica.

El método de diagnóstico de Covid-19 propuesto en el proyecto se basa en una mejora de  phi29pol, desarrollada por Miguel de Vega (CBMSO-CSIC), quien participará también en este proyecto junto con la empresa 4basebio (Parque Científico de Madrid), que posee la licencia de explotación de phi29pol mejorada.

Los expertos mundiales en esta tecnología y su propiedad intelectual los tenemos en casa, lo que, si nuestros ensayos funcionan como esperamos, facilitará su producción y posterior suministro a nivel nacional”, sostienen Cortés y Blanco.

Identificación en el aire y nuevo enfoque diagnóstico

A parte de este proyecto basado en la phi29po, el ISCIII ha aprobado la financiación de otros dos proyectos de investigación basados en la identificación del virus en el aire de centros sanitarios y un nuevo enfoque para el diagnóstico del Covid-19 COVID-19.

En una primera fase se busca conocer mejor la diseminación del virus SARS-CoV-2 en medio aéreo y en una segunda fase se incorporaría una nueva tecnología para optimizar la detección y mejorar la vigilancia epidemiológica

El primero de los proyectos está coordinado por el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), en colaboración con el Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital La Paz (IdiPAZ), el Hospital Severo Ochoa, el centro IMDEA Nanociencia, el ISCIII y el ISGlobal. Su objetivo es la utilización de equipos de muestreo para la localización del virus en el aire de entornos sanitarios, como hospitales y centros de salud. En una primera fase se busca conocer mejor la diseminación del virus SARS-CoV-2 en medio aéreo y en una segunda fase se incorporaría una nueva tecnología para optimizar la detección y mejorar la vigilancia epidemiológica, incorporando estaciones de muestreo en entornos urbanos y en infraestructuras de transportes, entre otras localizaciones.

La segunda investigación estudia la búsqueda de fragmentos del virus en unas pequeñas vesículas que se encuentran en la sangre

La segunda investigación está coordinada por el Instituto Aragonés de Ciencias de la Salud (IACS) y busca una alternativa al diagnóstico, estudiando la búsqueda de fragmentos del virus en unas pequeñas vesículas que se encuentran en la sangre, denominadas exosomas. Si se evidenciara la presencia de fragmentos virales en los exosomas en las fases iniciales de la enfermedad, sería posible desarrollar nuevos test diagnósticos basados en este análisis. En esencia, este proyecto explora soluciones de diagnóstico precoz en sangre para aportar alternativas ante la variabilidad que, en ocasiones, puede ofrecer el estándar diagnóstico actual, que se realiza extrayendo muestras mucosas de la nariz o de la faringe.